Senin, 30 Maret 2026

TP 2 Modul 1

 




MODUL 1

TUGAS PENDAHULUAN & LAPORAN AKHIR 2 


1. Prosedur [kembali]

1. Persiapan Perangkat dan Koneksi

  • Pastikan Catu Daya Terhubung: Hubungkan adaptor ke papan Nucleo untuk memastikan seluruh komponen (Sensor IR, LED RGB, dan Buzzer) mendapatkan tegangan yang stabil.

  • Verifikasi Rangkaian: Periksa kembali apakah kabel jumper sudah terpasang sesuai diagram:

    • Input: Sensor Infrared dan Switch sebagai trigger/sensor utama.

    • Output: LED RGB (indikator visual) dan Buzzer (indikator suara) yang terhubung ke pin PWM atau GPIO.

  • Inisialisasi Software: Buka aplikasi simulasi (seperti Proteus atau simulator online yang digunakan pada gambar) dan pastikan firmware atau kode program sudah di-upload ke mikrokontroler Nucleo.

2. Tahap Pengujian Awal (Power On)

  • Tekan tombol Run/Play pada simulator.

  • Perhatikan kondisi awal (idle). Biasanya, jika tidak ada rintangan yang terdeteksi, LED akan berwarna hijau atau mati, dan Buzzer tidak berbunyi.

  • Gunakan Switch (jika berfungsi sebagai saklar sistem) untuk mengaktifkan mode parkir mundur.

3. Simulasi Deteksi Objek (Input Sensor IR)

Karena sensor IR pada simulator biasanya menggunakan parameter jarak atau logika low/high, lakukan langkah berikut:

  • Dekatkan Objek Simulasi: Ubah nilai input pada sensor Infrared untuk mensimulasikan adanya benda di belakang kendaraan.

  • Amati Respon Bertahap:

    1. Jarak Aman: LED menyala hijau, Buzzer mati.

    2. Jarak Peringatan: LED berubah menjadi kuning/biru, Buzzer mulai berbunyi perlahan (intermittent).

    3. Jarak Bahaya: LED menyala merah, Buzzer berbunyi terus-menerus (continuous beep).

4. Validasi Output

  • Cek apakah Resistor 1k ohm berfungsi melindungi LED sehingga tidak terjadi overcurrent dalam simulasi.

  • Pastikan Buzzer merespon sinyal dari pin Nucleo dengan tepat sesuai dengan perubahan logika pada sensor IR.

5. Pengakhiran

  • Tekan Switch kembali untuk mematikan sistem atau hentikan simulasi dengan menekan tombol Stop.

2. Hardware dan Diagram Blok [kembali]


LED

 Buzzer

Resistor

Sensor Infrared

Sumber tegangan

Ground



3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]


Prinsip Kerja: 

Prinsip kerja sistem deteksi jarak parkir ini bekerja dalam sebuah siklus loop tertutup yang dimulai ketika Switch diaktifkan ke posisi ON untuk mensimulasikan sistem yang aktif saat mobil mulai mundur. Sensor Infrared bertindak sebagai unit penginderaan yang secara kontinu memancarkan sinyal untuk mengukur jarak antara kendaraan dengan objek di belakangnya. Data jarak fisik tersebut kemudian dikirimkan ke Mikrokontroler STM32 Nucleo-G474RE untuk diproses berdasarkan nilai ambang batas (Reference) yang telah ditentukan sebelumnya.

Di dalam mikrokontroler, algoritma kontrol membandingkan data jarak real-time dari sensor dengan referensi jarak aman; jika objek terdeteksi masuk ke zona bahaya, mikrokontroler akan segera memicu Output System. Respon ini berupa peringatan visual melalui LED RGB yang berubah warna serta peringatan suara melalui Buzzer yang frekuensinya meningkat seiring semakin dekatnya rintangan. Karena sistem ini bersifat closed-loop, status jarak yang terukur terus-menerus dikirimkan kembali sebagai Feedback ke kontroler, sehingga indikator LED dan suara dapat menyesuaikan secara dinamis dan akurat terhadap setiap pergerakan mobil hingga jarak aman kembali tercapai.

4. Flowchart dan Listing Program[kembali]


berisi library dari program. HAL_Init(), yang bertugas mengatur abstraksi perangkat keras, menginisialisasi instruksi cache, dan mengatur prioritas interupsi sistem. Selanjutnya, fungsi SystemClock_Config() dipanggil untuk mengonfigurasi sumber detak (clock) sistem, seperti menentukan kecepatan prosesor dan mengatur jalur sinyal internal agar periferal dapat bekerja pada frekuensi yang tepat. Terakhir, fungsi MX_GPIO_Init() dijalankan untuk menentukan peran pin-pin fisik pada mikrokontroler, baik sebagai input maupun output, sehingga perangkat dapat berinteraksi dengan komponen eksternal sesuai dengan konfigurasi yang telah ditentukan.


  • Kondisi Pertama: Jika pin PA0 dalam keadaan RESET (biasanya ditekan), maka semua output pada pin PB0, PB1, dan PB2 akan dimatikan (RESET).

  • Kondisi Kedua: Jika PA0 tidak aktif tetapi pin PA1 dalam keadaan RESET, program hanya akan menyalakan pin PB0 (SET) dan mematikan sisanya.

  • Kondisi Ketiga: Jika kedua input (PA0 dan PA1) tidak memenuhi syarat di atas, program secara otomatis akan mematikan PB0 dan menyalakan pin PB1 serta PB2.

Di akhir setiap siklus, terdapat HAL_Delay(50) untuk memberikan jeda waktu sebesar 50 milidetik guna menjaga stabilitas pembacaan input (mencegah bouncing) sebelum loop diulang kembali.



  • Konfigurasi Osilator: Pertama, program mengaktifkan osilator HSI melalui struktur RCC_OscInitTypeDef. Jika osilator gagal menyala, sistem akan masuk ke fungsi Error_Handler() untuk mencegah kegagalan lebih lanjut.

  • Konfigurasi Jalur Bus: Setelah sumber detak siap, program mendistribusikan frekuensi tersebut ke berbagai bagian prosesor melalui struktur RCC_ClkInitTypeDef. Program mengatur SYSCLK (detak sistem), HCLK (bus AHB), dan PCLK1 (bus APB1) dengan pembagi (divider) bernilai 1, yang berarti komponen-komponen tersebut berjalan langsung menggunakan frekuensi penuh dari HSI tanpa dikurangi kecepatannya.

Terakhir, fungsi HAL_RCC_ClockConfig menetapkan Flash Latency ke level 0, yang menandakan bahwa memori flash dapat diakses secara instan tanpa jeda karena frekuensi kerja yang digunakan masih dalam batas rendah/standar.



  • Aktivasi Clock: Program terlebih dahulu mengaktifkan sinyal detak (clock) untuk GPIOA dan GPIOB. Tanpa langkah ini, periferal GPIO tidak akan merespons perintah apa pun.
  • Pengaturan Input (Port A): Pin PA0 dan PA1 dikonfigurasi sebagai Input dengan fitur Pull-down internal. Ini memastikan bahwa jika tidak ada sinyal yang masuk, status pin akan tetap stabil di logika rendah (0 atau Low), sehingga mencegah pembacaan data yang mengambang (floating).
  • Pengaturan Output (Port B): Pin PB0, PB1, dan PB2 dikonfigurasi sebagai Output Push-Pull dengan kecepatan rendah (Low Frequency). Mode ini memungkinkan pin untuk menyuplai atau menarik arus listrik, yang biasanya digunakan untuk menyalakan LED atau menggerakkan beban digital lainnya.


Gemini berkata

Fungsi Error_Handler ini berfungsi sebagai mekanisme pengamanan terakhir ketika sistem mendeteksi kegagalan kritis yang tidak dapat dipulihkan selama proses inisialisasi atau eksekusi program. Begitu fungsi ini dipanggil, perintah __disable_irq() akan segera menghentikan semua interupsi global untuk memastikan tidak ada tugas latar belakang yang mengganggu proses penanganan kesalahan. Setelah itu, mikrokontroler akan terjebak dalam while(1) (loop tak terbatas), yang secara efektif "membekukan" sistem agar pengembang dapat melakukan proses debugging guna mencari penyebab kegagalan tersebut sebelum melakukan reset manual.




Fungsi ini akan otomatis dipanggil jika sebuah fungsi pendukung mendeteksi parameter yang tidak valid (misalnya, memasukkan nomor pin yang tidak ada).

5. Video Demo[kembali]

...

6. Kondisi [kembali]

Percobaan 2 kondisi 2:

7. Video Simulasi [kembali]

8. Download File [kembali]


di Tidak ada komentar:

TP 1 Modul 1

a

 




MODUL 1

TUGAS PENDAHULUAN  1 


1. Prosedur [kembali]

1. Persiapan Perangkat Lunak & Firmware

  • Kompilasi Kode: Pastikan kode program (C/C++) sudah berhasil di-compile menggunakan IDE (seperti STM32CubeIDE atau Arduino IDE) untuk menghasilkan file .hex atau .elf.

  • Pemuatan Program: Klik dua kali pada komponen STM32F103C8 dalam Proteus. Pada bagian Program File, cari dan pilih file .hex yang telah disiapkan.

  • Konfigurasi Clock: Atur Crystal Frequency pada pengaturan STM32 ke 8MHz agar pewaktuan (timing) sensor dan delay berjalan akurat.

2. Inisialisasi Sistem

  • Aktivasi Power: Klik tombol Play (ikon segitiga) di pojok kiri bawah Proteus untuk mengalirkan daya ke seluruh rangkaian.

  • Cek Tegangan: Pastikan terminal VCC (+5V) dan jalur Ground terhubung dengan benar (indikator titik merah/biru pada jalur kabel di Proteus).

3. Pengujian Sensor Input (Proses Deteksi)

  • Simulasi Gerak (PIR Sensor):

    • Tekan tombol Logic State pada input Sensor PIR (ubah dari 0 ke 1). Ini mensimulasikan orang masuk ke lorong.

    • Verifikasi bahwa sinyal masuk ke Pin PA1.

  • Simulasi Interaksi (Touch Sensor):

    • Tekan tombol pada komponen Touch Sensor (terhubung ke Pin PA0).

    • Gunakan ini untuk menguji fungsi override manual atau aktivasi sistem melalui sentuhan.

4. Verifikasi Output & Feedback Loop

  • Indikator Visual (LED): Amati LED-RED (D1). Jika sensor terpicu, arus harus mengalir melalui Resistor R2 (220 Ohm) dan menyalakan LED.

  • Indikator Audio (Buzzer): Amati komponen BUZ1 pada Pin PB1. Buzzer harus aktif sebagai alarm atau penanda adanya aktivitas di lorong.

  • Logika Closed-Loop (Umpan Balik):

    • Kembalikan status PIR ke 0 (tidak ada orang).

    • Perhatikan apakah sistem secara otomatis mematikan LED dan Buzzer setelah jangka waktu tertentu sesuai dengan algoritma kontrol yang ditanamkan.

5. Terminasi 

  • Pemberhentian: Klik tombol Stop (ikon kotak) untuk mengakhiri sesi simulasi.

2. Hardware dan Diagram Blok [kembali]

STM32F103C8

Touch Sensor

PIR Sensor
 
LED

 Buzzer

Resistor

Sumber tegangan

Ground

Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]


Prinsip Kerja:

Prinsip kerja rangkaian Kontrol Lampu Lorong ini berbasis pada sistem deteksi ganda menggunakan mikrokontroler STM32F103C8 sebagai pusat kendali. Sistem bekerja dengan cara memantau input digital dari Sensor PIR untuk mendeteksi pergerakan manusia dan Touch Sensor sebagai pemicu manual atau interaktif. Ketika salah satu atau kedua sensor mengirimkan logik tinggi (High) ke pin input (PA0 atau PA1), STM32 akan memproses data tersebut sesuai algoritma pemrograman untuk mengaktifkan pin output (PB0 dan PB1). Akibatnya, arus akan mengalir melalui Resistor pembatas arus untuk menyalakan LED sebagai penerangan lorong dan mengaktifkan Buzzer sebagai indikator suara. Dalam skema closed-loop, mikrokontroler akan terus memindai ulang status sensor; jika tidak ada lagi pergerakan atau sentuhan terdeteksi dalam jangka waktu tertentu, sistem secara otomatis akan memutus arus pada output untuk mematikan lampu dan alarm guna efisiensi energi.

4. Flowchart dan Listing Program[kembali]


Berisi bagian library dan varibel program yang akan digunakan dan jug berisi daftar isi kepada mikrokontroller bahwa fungsi-fungsi didefinisikan sebagai kode




Secara keseluruhan, bagian program dalam while (1) ini berfungsi sebagai inti kendali sistem yang berjalan secara berulang untuk memproses input dari kedua sensor. Pertama, program membaca status digital terbaru dari pin PA0 untuk sensor PIR dan PA1 untuk sensor sentuh. Pada bagian sensor sentuh, program menerapkan logika toggle dengan membandingkan status saat ini dan status sebelumnya; jika terdeteksi sentuhan baru, variabel system_enable akan membalikkan nilainya (dari mati menjadi nyala, atau sebaliknya) disertai bunyi buzzer singkat sebagai konfirmasi serta jeda delay untuk mencegah pembacaan ganda atau bounce.

Sementara itu, untuk sensor PIR, program akan menyalakan LED pada pin PB0 jika terdeteksi adanya gerakan. Agar buzzer tidak berbunyi terus-menerus selama ada orang di depan sensor, digunakan variabel penanda pir_first_trigger sehingga peringatan suara hanya muncul sekali tepat saat gerakan pertama kali terdeteksi. Di akhir setiap putaran loop, program melakukan pengecekan final terhadap variabel system_enable: jika sistem dimatikan secara manual melalui sensor sentuh, maka LED akan dipaksa mati meskipun sensor PIR mendeteksi gerakan, sehingga memberikan kendali penuh kepada pengguna terhadap operasional lampu lorong tersebut.


Fungsi MX_GPIO_Init adalah tahap persiapan awal yang sangat penting untuk menentukan peran setiap pin pada STM32. Pertama, program mengaktifkan jalur clock pada port GPIOA dan GPIOB agar pin-pin tersebut bisa bekerja. Selanjutnya, pin PB0 (LED) dan PB1 (Buzzer) dikonfigurasi sebagai output dengan mode Push-Pull dan kondisi awal mati (low).

Di sisi lain, pin PA0 (PIR) dan PA1 (Sentuh) diatur sebagai input murni tanpa resistor internal (No Pull) untuk membaca sinyal langsung dari sensor. Intinya, bagian ini berfungsi untuk "mendaftarkan" mana pin yang bertugas membaca lingkungan (sensor) dan mana yang bertugas memberikan aksi (lampu/suara).


Fungsi SystemClock_Config bertanggung jawab untuk mengatur sistem detak jantung (clock) mikrokontroler dengan mengaktifkan osilator internal HSI (High-Speed Internal). Bagian ini memastikan CPU dan seluruh periferal bekerja pada kecepatan frekuensi yang stabil dan sinkron agar eksekusi perintah tidak mengalami malfungsi. Sementara itu, fungsi MX_GPIO_Init bertugas menyiapkan jalur komunikasi fisik dengan mengaktifkan clock pada port GPIOA dan GPIOB. Di sini, pin PA0 dan PA1 dikonfigurasi sebagai input untuk membaca sensor, sedangkan pin PB0 dan PB1 diatur sebagai output untuk mengendalikan LED dan Buzzer dengan kondisi awal mati (reset).



5. Video Demo[kembali]

...

6. Kondisi [kembali]

Percobaan 1 Kondisi 2:

7. Video Simulasi [kembali]

8. Download File [kembali]


di Tidak ada komentar:

Modul 1: General Input dan Output

 




MODUL 1

GENERAL INPUT DAN OUTPUT

    

1. Pendahuluan [kembali]

  1. Asistensi dilakukan 1x
  2. Pratikum dilakukan 1x

2. Tujuan [kembali]

  1. Memahami cara penggunaan input dan output digital pada mikrokontroler
  2. Menggunakan komponen input dan output sederhana dengan STM32 NUCLEO G474RE
  3. Menggunakan komponen Input dan Output sederhana dengan STM32F103C8

3. Alat dan Bahan[kembali]



4. Dasar Teori [kembali]

4.1 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 STM32F103C8T6 dan STM32 NUCLEO G474RE 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.

4.2 STM 32 NUCLEO G474RE

STM32 NUCLEO-G474RE merupakan papan pengembangan (development board) berbasis mikrokontroler STM32G474RET6 yang dikembangkan oleh STMicroelectronics. Board ini dirancang untuk memudahkan proses pembelajaran, pengujian, dan pengembangan aplikasi sistem tertanam (embedded system), baik untuk pemula maupun tingkat lanjut. STM32 Nucleo-G474RE mengintegrasikan antarmuka ST-LINK debugger/programmer secara onboard sehingga pengguna dapat langsung melakukan pemrograman dan debugging tanpa perangkat tambahan. Adapun spesifikasi dari STM32 NUCLEO-G474RE adalah sebagai berikut:



4.3 STM32F103C8

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:



4.4 Bagian Pendukung

4.4.1 STM32 NUCLEO-G474RE
1. RAM (Random Access Memory)

RAM (Random Access Memory) pada STM32 NUCLEO-G474RE digunakan sebagai memori sementara untuk menyimpan data selama program berjalan. Mikrokontroler STM32G474RET6 memiliki RAM sebesar 128 KB yang berfungsi untuk menyimpan variabel, buffer data, stack, dan heap.

2. Memori Flash Eksternal

STM32 NUCLEO-G474RE tidak menggunakan memori flash eksternal. Seluruh program dan data permanen disimpan pada memori Flash internal mikrokontroler STM32G474RET6 dengan kapasitas 512 KB. Memori flash ini bersifat non-volatile, sehingga data dan program tetap tersimpan meskipun catu daya dimatikan.

3. Crystal Oscillator

STM32 NUCLEO-G474RE menggunakan osilator internal (HSI – High Speed Internal) sebagai sumber clock utama secara default. Penggunaan clock internal ini membuat board dapat beroperasi tanpa memerlukan crystal oscillator eksternal. Clock berfungsi sebagai sumber waktu untuk mengatur kecepatan kerja CPU dan seluruh peripheral.

4. Regulator Tegangan

Untuk memastikan pasokan tegangan yang stabil ke mikrokontroler.

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

Pin GPIO pada STM32 NUCLEO-G474RE digunakan sebagai antarmuka input dan output digital yang fleksibel.

4.4.2  STM32F103C8

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.




 

di Tidak ada komentar:
Langganan: Komentar (Atom)

LA 2 Modul 1

  [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Prosedur 2. Hardware dan Diagram Blok 3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja ...