Tugas Pendahuluan 2 M2

 Tugas Pendahuluan Modul 2 Percobaan 2 kondisi 1



1. Prosedur 

  1. 1. Persiapan Komponen dan Workspace

    Buka platform Wokwi dan buat proyek baru menggunakan board STM32F103C8. Tambahkan komponen pendukung berikut:

    • Sensor LDR sebagai pendeteksi intensitas cahaya matahari.

    • Motor Servo sebagai aktuator penggerak mekanisme jemuran.

    • Push Button untuk berpindah antara mode otomatis dan manual.

    • Resistor untuk melengkapi rangkaian pembagi tegangan pada sensor.

    2. Perakitan Rangkaian (Wiring)

    Susun koneksi antar komponen dengan ketentuan sebagai berikut:

    • LDR: Hubungkan ke pin analog PA0 menggunakan konfigurasi pembagi tegangan bersama resistor.

    • Servo: Hubungkan pin sinyal ke pin PWM PA6 (TIM3).

    • Push Button: Sambungkan ke pin PB1 dengan konfigurasi pull-up internal atau eksternal.

    • Pastikan seluruh jalur VCC (3.3V/5V) dan GND terintegrasi dengan benar agar sirkuit mendapat daya.

    3. Pemrograman dan Pembacaan Data

    Tuliskan kode program pada editor untuk membaca nilai analog dari LDR melalui fitur ADC. Nilai ini akan dikonversi untuk merepresentasikan kondisi lingkungan (gelap atau terang). Selain itu, buat fungsi interupsi atau pembacaan digital pada push button untuk mendeteksi pergantian mode sistem.

    4. Logika Kontrol Jemuran

    Implementasikan logika kontrol berikut ke dalam program:

    • Mode Otomatis: Sistem bekerja berdasarkan input cahaya:

      • Kondisi Terang: Servo bergerak ke posisi keluar (jemuran berada di luar atap untuk penjemuran).

      • Kondisi Gelap: Servo bergerak ke posisi masuk (jemuran ditarik ke bawah atap untuk perlindungan).

    • Mode Manual: Posisi servo dikunci berdasarkan pilihan pengguna (Mode 1: Masuk, Mode 2: Setengah terbuka, Mode 3: Keluar penuh), mengabaikan input sensor.

    5. Simulasi dan Pengujian

    Jalankan simulasi dengan menekan tombol Start dan lakukan verifikasi melalui langkah berikut:

    • Geser parameter intensitas pada LDR untuk mensimulasikan perubahan cuaca dari terang ke gelap.

    • Tekan push button untuk memastikan sistem dapat berpindah dari kendali sensor ke kendali manual.

    • Hasil Akhir: Pada mode otomatis, servo harus responsif terhadap cahaya; sedangkan pada mode manual, posisi jemuran tetap statis sesuai input terakhir meskipun kondisi cahaya berubah-ubah.

  • 1. STM32 Nucleo G474RE


    Microcontroller

    STM32G474RE (ARM Cortex-M4F)

    Operating Voltage

    3.3 V

    Input Voltage (recommended)

    5 V via USB (ST-LINK) atau 7–12 V via VIN

    Input Voltage (limit)

    4.5 – 15 V (VIN board Nucleo)

    Digital I/O Pins

    ±51 GPIO pins (tergantung konfigurasi fungsi)

    PWM Digital I/O Pins

    Hingga 24 channel PWM (advanced, general-purpose, dan high- resolution timers)

    Analog Input Pins

    Hingga 24 channel ADC (12-bit / 16-bit dengan oversampling)

    DC Current per I/O Pin

    Maks. 20 mA per pin (disarankan ≤ 8 mA)

    DC Current for 3.3V Pin

    Hingga ±500 mA (tergantung regulator & sumber daya)

    Flash Memory

    512 KB internal Flash

    SRAM

    128 KB SRAM (termasuk CCM RAM)

    Clock Speed

    Hingga 170 MHz

    2. LDR Sensor

    LDR atau Light Dependent Resistor adalah jenis resistor yang nilai hambatannya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai permukaannya, di mana prinsip kerjanya didasarkan pada fotokonduktivitas yang menyebabkan resistansi menurun saat terkena cahaya terang dan meningkat saat kondisi gelap. Dalam implementasinya pada mikrokontroler, LDR biasanya disusun menggunakan rangkaian pembagi tegangan agar perubahan intensitas cahaya dapat terbaca sebagai sinyal tegangan analog melalui fitur ADC. Sinyal digital hasil konversi tersebut kemudian digunakan oleh sistem untuk mengambil keputusan otomatis, seperti mengatur tingkat kecerahan lampu melalui PWM atau mendeteksi kondisi siang dan malam pada sistem penerangan pintar.

                                                                  


    3. Push Button 

    Push button adalah komponen sakelar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dalam suatu rangkaian dengan cara menekan tombolnya. Pada penggunaan mikrokontroler, komponen ini berperan sebagai perangkat input digital yang bekerja berdasarkan prinsip logika high atau low, di mana status penekanannya dapat dibaca oleh pin GPIO atau digunakan untuk memicu mekanisme interrupt eksternal. Agar pembacaan sinyal tetap stabil dan terhindar dari kondisi floating, push button biasanya dikonfigurasi menggunakan resistor pull-up atau pull-down yang memastikan level tegangan input tetap berada pada kondisi logika yang jelas saat tombol tidak sedang ditekan.

                                                            


    4. Motor Servo

    Motor servo adalah perangkat aktuator yang dirancang dengan sistem umpan balik tertutup (closed loop) untuk mengendalikan posisi sudut, kecepatan, dan akselerasi poros secara presisi. Komponen ini bekerja berdasarkan sinyal kontrol PWM (Pulse Width Modulation), di mana lebar pulsa yang diberikan ke pin kontrol akan menentukan posisi derajat putaran porosnya, seperti pulsa 1 ms untuk posisi 0 derajat dan 2 ms untuk 180 derajat. Di dalam motor servo terdapat potensiometer internal yang berfungsi mendeteksi posisi poros saat ini dan mengirimkan informasi tersebut ke rangkaian kontrol untuk memastikan poros berhenti tepat pada sudut yang diinginkan, sehingga sangat ideal digunakan pada sistem robotika, kendali kemudi, maupun penggerak mekanik yang membutuhkan akurasi tinggi.

                                                        


    5. Breadboard

    Breadboard adalah papan sirkuit tanpa solder yang digunakan sebagai media untuk merakit dan menguji purwarupa rangkaian elektronik secara sementara. Papan ini memiliki lubang- lubang koneksi yang terhubung secara internal (horizontal di bagian tengah dan vertikal di jalur daya samping) sehingga memudahkan pengguna untuk menghubungkan sensor, mikrokontroler, dan komponen lainnya dengan kabel jumper. Penggunaan breadboard sangat efisien dalam tahap pengembangan karena memungkinkan komponen untuk dilepas dan dipasang kembali dengan mudah tanpa merusak jalur sirkuit.

                                                  


    6. Adaptor
    Adaptor berfungsi sebagai perangkat catu daya yang mengubah tegangan listrik AC dari sumber utama menjadi tegangan DC yang stabil sesuai dengan kebutuhan level tegangan operasional sistem mikrokontroler.
                                                                

        7. Diagram Blok



Rangkaian pada gambar bekerja sebagai sistem jemuran otomatis menggunakan sensor cahaya (LDR), mikrokontroler STM32 Nucleo C031C6, dan motor servo. Sensor LDR digunakan untuk mendeteksi intensitas cahaya lingkungan, kemudian data dari sensor dibaca oleh mikrokontroler melalui pin input/ADC untuk menentukan kondisi terang atau gelap.

Ketika lingkungan terang, nilai cahaya yang diterima LDR akan besar sehingga mikrokontroler menganggap cuaca aman. Pada kondisi ini, motor servo akan bergerak ke posisi keluar sehingga jemuran berada di luar atap agar pakaian terkena sinar matahari. Sebaliknya, saat lingkungan gelap, nilai cahaya dari LDR menurun dan sistem menganggap kemungkinan akan hujan atau cuaca mendung. Mikrokontroler kemudian menggerakkan servo ke posisi masuk sehingga jemuran berpindah ke dalam atap untuk melindungi pakaian dari hujan.

Push button pada rangkaian dapat digunakan sebagai kontrol tambahan atau manual override sesuai program yang dibuat.





LISTING PROGRAM
main.h
#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H

#include "stm32c0xx_hal.h"

// PIN KONFIGURASI
#define LDR_PIN      GPIO_PIN_0
#define LDR_PORT     GPIOA

#define BUTTON_PIN   GPIO_PIN_1
#define BUTTON_PORT  GPIOB

#define SERVO_PIN    GPIO_PIN_6
#define SERVO_PORT   GPIOA

// DEFINISI POSISI SERVO (Nilai Pulse PWM)
#define SERVO_MASUK     1000  // Posisi di dalam atap
#define SERVO_SETENGAH  1500  // Posisi setengah terbuka
#define SERVO_KELUAR    2000  // Posisi di luar atap

// DEFINISI MODE SISTEM
#define MODE_AUTO       0
#define MODE_MANUAL_IN  1
#define MODE_MANUAL_MID 2
#define MODE_MANUAL_OUT 3

// THRESHOLD LDR
#define LDR_GELAP       1500  
#define LDR_TERANG      2800  

// PROTOTYPE FUNCTION
void SystemClock_Config(void);
void MX_GPIO_Init(void);
void MX_ADC1_Init(void);
void MX_TIM3_Init(void);
void set_servo(uint16_t pulse);
uint16_t read_LDR(void);

#endif

main.c
#include "main.h"

// ================= HANDLE =================
ADC_HandleTypeDef hadc1;
TIM_HandleTypeDef htim3;

// ================= VARIABLE =================
uint8_t system_mode = MODE_AUTO;
uint8_t last_button = 1;

// ================= SYSTEM CLOCK =================
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;

    HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

    HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0);
}

// ================= GPIO INIT =================
void MX_GPIO_Init(void)
{
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    // ================= LDR PA0 =================
    GPIO_InitStruct.Pin = LDR_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;

    HAL_GPIO_Init(LDR_PORT, &GPIO_InitStruct);

    // ================= BUTTON PB1 =================
    GPIO_InitStruct.Pin = BUTTON_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;

    HAL_GPIO_Init(BUTTON_PORT, &GPIO_InitStruct);

    // ================= SERVO PA6 (TIM3 CH1) =================
    GPIO_InitStruct.Pin = SERVO_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM3;

    HAL_GPIO_Init(SERVO_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

// ================= ADC INIT =================
void MX_ADC1_Init(void)
{
    __HAL_RCC_ADC_CLK_ENABLE();

    hadc1.Instance = ADC1;

    hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
    hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;

    HAL_ADC_Init(&hadc1);
}

// ================= PWM INIT =================
void MX_TIM3_Init(void)
{
    __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();

    htim3.Instance = TIM3;

    htim3.Init.Prescaler = 48 - 1;
    htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim3.Init.Period = 20000 - 1;

    HAL_TIM_PWM_Init(&htim3);

    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

    sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse = SERVO_MASUK;
    sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;

    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
}

// ================= SERVO CONTROL =================
void set_servo(uint16_t pulse)
{
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pulse);
}

// ================= ADC READ =================
uint16_t read_LDR(void)
{
    ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

    sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
    sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;

    HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

    HAL_ADC_Start(&hadc1);

    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);

    return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

// ================= MAIN PROGRAM =================
int main(void)
{
    HAL_Init();

    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_ADC1_Init();
    MX_TIM3_Init();

    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);

    while (1)
    {
        // ================= CEK TOMBOL MODE =================
        uint8_t current_button = HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_PIN);

        if (last_button == 1 && current_button == 0)
        {
            system_mode = (system_mode + 1) % 4;

            HAL_Delay(200);
        }

        last_button = current_button;

        // ================= EKSEKUSI LOGIKA =================
        switch (system_mode)
        {
            case MODE_AUTO:
            {
                uint16_t ldr_val = read_LDR();

                // ================= KONDISI GELAP =================
                if (ldr_val < LDR_GELAP)
                {
                    // Jemuran masuk
                    set_servo(SERVO_MASUK);
                }

                // ================= KONDISI TERANG =================
                else if (ldr_val >= LDR_TERANG)
                {
                    // Jemuran keluar
                    set_servo(SERVO_KELUAR);
                }

                // Jika nilai di antara gelap dan terang,
                // servo tetap pada posisi terakhir
            }
            break;

            // ================= MODE MANUAL MASUK =================
            case MODE_MANUAL_IN:
                set_servo(SERVO_MASUK);
                break;

            // ================= MODE MANUAL TENGAH =================
            case MODE_MANUAL_MID:
                set_servo(SERVO_SETENGAH);
                break;

            // ================= MODE MANUAL KELUAR =================
            case MODE_MANUAL_OUT:
                set_servo(SERVO_KELUAR);
                break;
        }

        HAL_Delay(50);
    }
}


6. Kondisi [kembali]
Percobaan 2 Kondisi 1
Buatlah rangkaian dengan kondisi ketika sensor cahaya (LDR) mendeteksi lingkungan terang, maka jemuran akan berada di luar atap (servo pada posisi keluar). Sebaliknya, ketika lingkungan gelap, jemuran akan masuk ke dalam atap (servo pada posisi masuk) untuk menghindari hujan.

7. Video Simulasi [kembali]



8. Download File [kembali]











Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Mikroprosesor dan Mikrokontroler

Image
  [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3 . Dasar Teori    CHAPTER 11 BASIC I/O INTERFACE 1. Pendahuluan   [kembali]      Sebuah mikroprosesor sangat hebat dalam memecahkan masalah, tetapi jika tidak dapat berkomunikasi dengan dunia luar, maka nilainya akan sangat terbatas. Bab ini menjelaskan beberapa metode dasar komunikasi, baik secara serial maupun paralel , antara manusia atau mesin dengan mikroprosesor. Dalam bab ini, pertama-tama kita akan memperkenalkan antarmuka I/O dasar dan membahas decoding untuk perangkat I/O. Selanjutnya, kita akan membahas secara rinci tentang interfacing paralel dan serial , yang keduanya memiliki beragam aplikasi. Untuk mempelajari aplikasinya, kita akan menghubungkan konverter analog-ke-digital (ADC) dan digital-ke-analog (DAC) , serta motor DC dan stepper ke mikroprosesor.   2. Tujuan   [kembali] Menjelaskan cara kerja antarmuka masukan dan keluaran dasar.  Mendekode ...
Read more

KONTROL TANK AIR

Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan         a) Prosedur         b) Rangkaian simulasi dan prinsip kerja          c) Video simulasi 6. Download File   1. Pendahuluan  [Kembali] Sistem kontrol tangki air merupakan salah satu aplikasi praktis dalam bidang elektronika yang sangat relevan dengan kehidupan sehari-hari. Sistem ini digunakan untuk mengatur dan menjaga level air dalam tangki agar tetap pada batas yang diinginkan. Penggunaan sistem kontrol tangki air sangat luas, mulai dari kebutuhan domestik hingga industri besar, seperti pengolahan air, pertanian, dan manajemen bangunan. Dalam tugas besar ini, kita akan mengeksplorasi berbagai aspek dari sistem kontrol tangki air, mulai dari prinsip dasar pengendalian, komponen yang digunakan, hingga implementasi dan analisis performany...
Read more
Image
BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA 2023     Nama :Widati Talitha Rifiana NIM : 2310953027 -  Februari 25, 2023   Tidak ada komentar: 
Read more