MODUL 1
General Input dan General Output
a) Asistensi dilakukan 1x
b) Praktikum dilakukan 1x
a) Memahami cara penggunaan input dan output digital pada mikrokontroler
b) Menggunakan komponen input dan output sederhana dengan STM32 NUCLEO G474RE
c) Menggunakan komponen Input dan Output sederhana dengan STM32F103C8
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:
Gambar 2 STM32F103C8
- Pahami terlebih dahulu kondisi yang akan digunakan
- Buka software Proteus 8.17
- Persiapkan alat dan bahan
- Buat rangkaian sesuai dengan kondisi dan modul
- Buka software STM32Cube IDE
- Setelah membuka software, pilih perangkat STM32F103C8T6
- Sesuaikan konfigurasi pin sesuai dengan rangkaian proteus
- Buat kode program untuk mengoperasikan rangkaian tersebut sesuai dengan kondisi
- Konfigurasi kan program dengan software Proteus
- Jalankan simulasi rangkaian.
- Proses selesai
2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]
Hardware
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]
1. Kondisi Awal
Saat rangkaian dinyalakan:
-
Mikrokontroler STM32 menjalankan:
-
HAL_Init()→ inisialisasi HAL library -
SystemClock_Config()→ menggunakan clock internal HSI -
MX_GPIO_Init()→ konfigurasi pin GPIO
-
-
Konfigurasi pin:
- PA0 → Input (IR Sensor) dengan pull-down
- PA1 → Input (Touch Sensor) dengan pull-down
- PB0 & PB1 → Output (LED)
- Kondisi awal:
- LED dalam keadaan mati (RESET)
while(1):-
STM32 membaca kedua sensor secara terus-menerus:
ir_state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0);
touch_state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1); - Interpretasi logika:
- IR Sensor = LOW (0) → objek terdeteksi
- Touch Sensor = LOW (0) → tidak disentuh
3. Logika Pada Kondisi
Sistem akan menyalakan LED jika kondisi berikut terpenuhi secara bersamaan:
IR = LOW (objek terdeteksi) dan Touch = LOW (tidak disentuh)
4.Output Sistem LED
Jika kondisi benar:
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
LED pada PB0 dan PB1 → MENYALA (ON)
LED menyala stabil (tidak berkedip)
Jika salah satu kondisi tidak terpenuhi:
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
LED mati
4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]
>#include "main.h"
// ===== PROTOTYPE =====
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 ir_state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0);
uint8_t touch_state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1);
// Kondisi:
// IR DETEKSI (LOW) dan TOUCH TIDAK DISENTUH (LOW)
if (ir_state == GPIO_PIN_RESET && touch_state ==
GPIO_PIN_RESET)
{
// LED ON (PB0 & PB1)
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}
else
{
// LED OFF
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
HAL_Delay(10);
}
}
// ===== CLOCK CONFIG =====
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();
}
}
// ===== GPIO CONFIG =====
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
//
Enable clock
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
//
===== INPUT (PA0 = IR, PA1 = TOUCH) =====
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);
//
===== OUTPUT (PB0 & PB1 = LED) =====
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);
//
Default LED OFF
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
// ===== ERROR HANDLER =====
void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1)
{
}
6. Kondisi[Kembali]
Buatlah rangkaian seperti pada gambar percobaan 3 dengan kondisi ketika Infrared sensor mendeteksi benda dan sensor Touch tidak mendeteksi sentuhan, maka LED menyala
- Pahami terlebih dahulu kondisi yang akan digunakan
- Buka web Wokwi
- Persiapkan alat dan bahan
- Buat rangkaian sesuai dengan kondisi dan modul
- Buat kode program untuk mengoperasikan rangkaian tersebut sesuai dengan kondisi
- Jalankan simulasi rangkaian.
- Proses selesai
2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]
a. Hardware
Resistor 1k dan 220 ohm
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]
Rangkaian Simulasi
1. Kondisi awal, Saat sistem dinyalakan:
-
STM32 menjalankan:
-
HAL_Init()→ inisialisasi sistem -
SystemClock_Config()→ menggunakan clock HSI internal -
MX_GPIO_Init()→ konfigurasi semua pin
-
- Konfigurasi pin:
- FLAME_PIN & FLOAT_PIN → INPUT (pull-down)
- LED_PIN, BUZZER_PIN, RELAY_PIN → OUTPUT
while(1):- Flame sensor (push button 1) → simulasi deteksi api
- Float sensor (push button 2) → simulasi level air
- Tidak ditekan → LOW (0)
- Ditekan → HIGH (1)
Kondisi aman saat: if (flame_state == GPIO_PIN_RESET && float_state == GPIO_PIN_RESET)
Artinya tidak ada api (Flame berlogika low) dan level air aman (Float sensor low)
LED Mati, Buzzer Mati, Relay menyala
4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]
Buatlah rangkaian seperti pada gambar percobaan 4 dengan kondisi ketika flame sensor tidak mendeteksi api dan float switch tidak mendeteksi tangki penuh, maka pompa menyala dan LED serta buzzer dalam kondisi mati.
8. Download File[Kembali]
Rangkaian dan Program Wokwi (Klik Disini)
Video Simulasi (Klik Disini)
HTML (Klik Disini)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar