M2 - Tugas Pendahuluan 2

[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. Kondisi

6. Video Simulasi

7. Download File

Tugas Pendahuluan 2 Modul 2

(Percobaan 3 Kondisi 3)

1. Prosedur [Kembali]

1. Rangkai rangkaian di proteus sesuai dengan kondisi percobaan.
2. Buat program untuk mikrokontroler STM32F103C8 di software STM32 CubeIDE.
3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.
4. Setelah program selesai di upload, jalankan simulasi rangkaian pada proteus.

5. Selesai.

2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]

Hardware :

1. Mikrokontroler STM32F103C8

2. Sensor LDR

3. Resistor

4. Transistor NPN

5. Buzzer

6. Push Button

7. Dioda

8. Motor DC (Dinamo DC)

Diagram Blok  :

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Rangkaian Simulasi Sebelum dirunning:

Rangkaian Simulasi Setelah dirunning:

 

Prinsip Kerja : 

Rangkaian ini menggunakan mikrokontroler STM32F103C8T6 sebagai pusat kendali utama, dengan input dari potensiometer yang terhubung ke pin ADC PA0 untuk membaca nilai tegangan analog yang dihasilkan oleh potensiometer. Nilai tegangan ini akan mewakili posisi putaran potensiometer, yang kemudian diproses untuk mengatur kecepatan motor DC dan mengontrol buzzer. Motor DC dikendalikan melalui transistor BD139 yang bertindak sebagai saklar elektronik, dengan basis transistor dihubungkan ke pin PA8 mikrokontroler menggunakan resistor pembatas. Pengendalian motor dilakukan melalui sinyal PWM (Pulse Width Modulation), yang dihasilkan dari Timer 1 pada kanal 1 (TIM1_CH1), mengatur kecepatan motor berdasarkan duty cycle yang ditentukan oleh nilai ADC dari potensiometer. Motor mendapatkan suplai 5V langsung dan dikendalikan melalui jalur ground oleh transistor. Sebagai langkah proteksi, dioda D1 dipasang paralel dengan motor untuk melindungi transistor dari lonjakan tegangan balik saat motor dimatikan.

Selain motor, rangkaian ini juga mengontrol sebuah buzzer yang dihubungkan langsung ke pin PA2 mikrokontroler, yang menerima sinyal PWM dari Timer 2 pada kanal 3 (TIM2_CH3). Buzzer akan berbunyi hanya jika nilai ADC di bawah ambang batas tertentu, yakni ketika nilai potensiometer kurang dari 2000. Untuk konfigurasi rangkaian, mikrokontroler diprogram melalui STM32CubeIDE, di mana pinout mikrokontroler disesuaikan dengan rangkaian yang telah dibuat di Proteus. Timer 1 digunakan untuk menghasilkan sinyal PWM bagi motor, sedangkan Timer 2 digunakan untuk buzzer. Pada bagian debug, dipilih mode Serial Wire untuk pengujian lebih lanjut, dan konfigurasi clock system menggunakan kristal eksternal.

Setelah semua konfigurasi selesai, program menggunakan HAL Library untuk menginisialisasi sistem, GPIO, ADC, dan kedua timer PWM. Dalam loop utama, nilai ADC dari potensiometer dibaca secara terus-menerus. Jika nilai ADC lebih kecil dari 2000, motor akan berputar dengan duty cycle 40% dan buzzer akan berbunyi. Jika nilai ADC lebih besar dari 3500, motor akan berputar dengan duty cycle 60% dan buzzer akan dimatikan. Setelah program selesai ditulis, hasil kompilasi berupa file .hex kemudian diupload ke mikrokontroler untuk pengujian di simulasi Proteus.

4. Flowchart dan Listing Program [Kembali]

Flowchart :

Listing Program :

#include "main.h"

ADC_HandleTypeDef hadc1;

TIM_HandleTypeDef htim1;

TIM_HandleTypeDef htim2;

void SystemClock_Config(void);

static void MX_GPIO_Init(void);

static void MX_ADC1_Init(void);

static void MX_TIM1_Init(void);

static void MX_TIM2_Init(void);

int main(void)

{

HAL_Init();

SystemClock_Config();

MX_GPIO_Init();

MX_ADC1_Init();

MX_TIM1_Init();

MX_TIM2_Init();

/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1); // Motor PWM

HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3); // Buzzer PWM

HAL_ADC_Start(&hadc1);

uint8_t buzzer_enabled = 1;

uint32_t last_buzzer_change = 0;

uint8_t buzzer_freq_index = 0;

const uint32_t buzzer_periods[] = {143999, 71999, 47999}; // Frekuensi berbeda

// Threshold (dari rendah → sedang → tinggi)

const uint16_t THRESH_LOW = 2000;

const uint16_t THRESH_MID = 3500;

while (1)

{

// --- Baca nilai potensiometer ---

HAL_ADC_Start(&hadc1);

HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);

uint32_t adc_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

// --- Motor Control ---

if (adc_val < THRESH_LOW)

{

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 26214); // 40% duty (dari 65535)

}

else if (adc_val > THRESH_MID)

{

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 39321); // 60% duty

}

else

{

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 0); // Motor mati

}

// --- Buzzer Logic ---

if (adc_val < THRESH_LOW && buzzer_enabled)

{

// Ubah frekuensi buzzer setiap 500ms

if (HAL_GetTick() - last_buzzer_change >= 500)

{

last_buzzer_change = HAL_GetTick();

buzzer_freq_index = (buzzer_freq_index + 1) % 3;

uint32_t period = buzzer_periods[buzzer_freq_index];

__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, period);

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, period / 2); // 50% duty

}

}

else

{

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0); // Matikan buzzer

}

// --- Button Logic (PB0 ditekan = nonaktifkan buzzer) ---

if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET)

{

buzzer_enabled = 0;

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0); // Paksa matikan buzzer

}

HAL_Delay(10);

}

/* USER CODE END 3 */

}

/**

* @brief System Clock Configuration

* @retval None

*/

void SystemClock_Config(void)

{

RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};

/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters

* in the RCC_OscInitTypeDef structure.

*/

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();

}

/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks

*/

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();

}

PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;

PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV2;

if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

}

/**

* @brief ADC1 Initialization Function

* @param None

* @retval None

*/

static void MX_ADC1_Init(void)

{

/* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */

/* USER CODE END ADC1_Init 0 */

ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

/* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */

/* USER CODE END ADC1_Init 1 */

/** Common config

*/

hadc1.Instance = ADC1;

hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;

hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;

hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;

hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;

hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;

hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;

if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

/** Configure Regular Channel

*/

sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;

sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;

sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;

if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

/* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */

/* USER CODE END ADC1_Init 2 */

}

/**

* @brief TIM1 Initialization Function

* @param None

* @retval None

*/

static void MX_TIM1_Init(void)

{

/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 0 */

/* USER CODE END TIM1_Init 0 */

TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig = {0};

/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 1 */

/* USER CODE END TIM1_Init 1 */

htim1.Instance = TIM1;

htim1.Init.Prescaler = 0;

htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

htim1.Init.Period = 65535;

htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

htim1.Init.RepetitionCounter = 0;

htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim1) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;

sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;

if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;

sConfigOC.Pulse = 0;

sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;

sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;

sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;

sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;

sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;

if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

sBreakDeadTimeConfig.OffStateRunMode = TIM_OSSR_DISABLE;

sBreakDeadTimeConfig.OffStateIDLEMode = TIM_OSSI_DISABLE;

sBreakDeadTimeConfig.LockLevel = TIM_LOCKLEVEL_OFF;

sBreakDeadTimeConfig.DeadTime = 0;

sBreakDeadTimeConfig.BreakState = TIM_BREAK_DISABLE;

sBreakDeadTimeConfig.BreakPolarity = TIM_BREAKPOLARITY_HIGH;

sBreakDeadTimeConfig.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_DISABLE;

if (HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(&htim1, &sBreakDeadTimeConfig) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 2 */

/* USER CODE END TIM1_Init 2 */

HAL_TIM_MspPostInit(&htim1);

}

/**

* @brief TIM2 Initialization Function

* @param None

* @retval None

*/

static void MX_TIM2_Init(void)

{

/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 0 */

/* USER CODE END TIM2_Init 0 */

TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 1 */

/* USER CODE END TIM2_Init 1 */

htim2.Instance = TIM2;

htim2.Init.Prescaler = 0;

htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

htim2.Init.Period = 65535;

htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;

sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;

if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;

sConfigOC.Pulse = 0;

sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;

sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;

if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_3) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 2 */

/* USER CODE END TIM2_Init 2 */

HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);

}

/**

* @brief GPIO Initialization Function

* @param None

* @retval None

*/

static void MX_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */

/* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */

/* GPIO Ports Clock Enable */

__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

/*Configure GPIO pin : PB0 */

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */

/* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */

}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**

* @brief This function is executed in case of error occurrence.

* @retval None

*/

void Error_Handler(void)

{

/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */

/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

__disable_irq();

while (1)

{

}

/* USER CODE END Error_Handler_Debug */

}

#ifdef USE_FULL_ASSERT

/**

* @brief Reports the name of the source file and the source line number

* where the assert_param error has occurred.

* @param file: pointer to the source file name

* @param line: assert_param error line source number

* @retval None

*/

void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)

{

/* USER CODE BEGIN 6 */

/* User can add his own implementation to report the file name and line number,

ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */

/* USER CODE END 6 */

}

#endif /* USE_FULL_ASSERT */

5. Kondisi [Kembali]

Percobaan 3 Kondisi 3

Buatlah rangkaian seperti gambar pada percobaan 3,  Jika nilai potensiometer di bawah threshold 2000 maka motor DC berputar dengan duty cycle 40% dan buzzer berbunyi dengan frekuensi sedang; jika nilai di atas threshold 3500 maka motor DC berputar dengan duty cycle 60% dan buzzer mati.

6. Video Simulasi [Kembali]

7. Download File [Kembali]

Download HTML [Download]

Download File Rangkaian [Download]
Download Video Simulasi [Download]

Download Listing Program [Download]

Download Datasheet Mikrokontroler STM32F103C8 [Download]

Download Datasheet Sensor LDR [Download]

Download Datasheet Dioda [Download]

Download Datasheet Resistor [Download]

Download Datasheet Buzzer [Download]

Download Datasheet Transistor [Download]

Download Datasheet Motor DC [Download]

Download Datasheet Push Button [Download]