M2 Percobaan 3 Kondisi 2






1. Prosedur [kembali]

  1. Siapkan Komponen:
    STM32F103C8, LDR, buzzer, transistor BD139, resistor 10kΩ & 2.2kΩ, serta sumber daya 3.3V dan 5V.

  2. Rangkai LDR:

    • LDR ke 3.3V dan pin PC0.

    • Tambahkan resistor 10kΩ ke GND sebagai pull-down.

  3. Rangkai Buzzer dengan Transistor:

    • Buzzer ke 5V dan kolektor BD139.

    • Emitor BD139 ke GND.

    • Basis BD139 ke pin PA0 lewat resistor 2.2kΩ.

  4. Program Mikrokontroler:

    • Baca ADC dari PC0.

    • Jika nilai lux < ambang batas → PA0 HIGH → buzzer menyala.

    • Jika lux ≥ ambang batas → PA0 LOW → buzzer mati.

  5. Uji Sistem:

    • Tutup dan buka cahaya di LDR.

    • Pastikan buzzer hanya aktif saat gelap.


2. Hardware dan Diagram Blok [kembali]
Hardware 
  • STM32F103C8


STM32F103C8 adalah mikrokontroler 32-bit yang diproduksi oleh STMicroelectronics. Mikrokontroler ini termasuk dalam keluarga STM32 yang menggunakan inti ARM Cortex-M3. STM32F103C8 dilengkapi dengan berbagai fitur, seperti memori flash 64KB, SRAM 20KB, dan banyak pin I/O (Input/Output) untuk berbagai aplikasi.
  • Resistor 10K dan 2.2k ohm
Resistor adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dalam suatu rangkaian. Nilai hambatan resistor diukur dalam ohm (Ω) dan sering digunakan untuk mengontrol tegangan, membatasi arus, serta melindungi komponen lain seperti LED dari kerusakan akibat arus berlebih. Resistor tersedia dalam berbagai jenis, seperti tetap, variabel (potensiometer), dan termistor yang peka terhadap suhu.

  • Push Button
Push button adalah sakelar mekanik yang bekerja saat ditekan dan kembali ke posisi semula saat dilepas. Komponen ini digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sirkuit listrik, seperti dalam sistem kontrol, input pengguna pada perangkat elektronik, dan tombol reset atau start dalam rangkaian mikroprosesor. Push button sering dikombinasikan dengan mikrokontroler untuk menangkap input pengguna dalam berbagai aplikasi interaktif.
  • LDR


LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang nilai resistansinya berubah tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Ketika cahaya jatuh pada permukaan LDR, resistansinya akan menurun, sementara dalam kondisi gelap, resistansinya akan meningkat. Fungsi utama LDR adalah untuk mendeteksi tingkat cahaya, yang sering digunakan dalam aplikasi seperti pengaturan otomatis pencahayaan, sensor cahaya pada perangkat elektronik, serta sebagai input pada sistem pengukuran intensitas cahaya atau pengendalian pencahayaan secara otomatis.
  • Buzzer


Buzzer adalah komponen elektronik yang menghasilkan suara sebagai output dari sinyal listrik yang diterimanya. Buzzer biasanya digunakan untuk memberi tanda atau peringatan melalui suara dalam berbagai perangkat, seperti alarm, perangkat pengingat, atau sistem kontrol. Terdapat dua jenis buzzer, yaitu piezoelectric dan elektromagnetik. Buzzer piezoelectric bekerja dengan mengubah sinyal listrik menjadi getaran mekanik yang menghasilkan suara, sedangkan buzzer elektromagnetik menghasilkan suara dengan cara menggerakkan membran menggunakan medan magnet. Buzzer sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan pemberitahuan atau peringatan suara, seperti alarm keamanan, timer, atau indikator status perangkat.
  • Motor DC


Motor DC (Direct Current) adalah jenis motor listrik yang beroperasi menggunakan arus searah (DC). Motor ini mengubah energi listrik menjadi energi mekanik untuk menghasilkan gerakan rotasi. Motor DC memiliki dua komponen utama, yaitu stator (bagian diam) dan rotor (bagian yang berputar). Motor DC digunakan dalam berbagai aplikasi untuk menggerakkan perangkat mekanik, seperti dalam robotika, kendaraan listrik, kipas angin, dan sistem penggerak otomatis lainnya. Motor DC dapat dikendalikan kecepatan rotasinya dengan mengubah tegangan atau arus yang diberikan.

Blok Diagram :

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]
Rangkaian :



Prinsip Kerja :

Rangkaian ini dirancang menggunakan mikrokontroler STM32F103C8 untuk mengontrol kecepatan motor DC dan buzzer berdasarkan input dari potensiometer yang dibaca melalui pin ADC. Saat nilai ADC dari potensiometer berada di bawah threshold 1500, sistem akan mengatur PWM motor dengan duty cycle sebesar 30%, sehingga motor berputar lambat. Pada kondisi ini juga, mikrokontroler akan mengaktifkan buzzer dengan frekuensi tinggi (misalnya 2 kHz) sebagai bentuk peringatan. Sebaliknya, jika nilai ADC dari potensiometer melebihi 3000, mikrokontroler akan mengatur PWM motor dengan duty cycle sebesar 80%, yang membuat motor berputar lebih cepat, dan buzzer akan dimatikan. Komponen transistor BD139 digunakan sebagai saklar elektronik untuk mengendalikan arus ke motor DC, dan sebuah dioda flyback (D1) dipasang paralel dengan motor untuk melindungi transistor dari lonjakan tegangan balik saat motor berhenti berputar. Dengan demikian, rangkaian ini mampu mengatur kecepatan motor dan kontrol bunyi buzzer secara otomatis berdasarkan perubahan tegangan dari potensiometer.


4. Flowchart dan Listing Program [kembali]


Listing Program :
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2025 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#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();

  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 = 1500;
  const uint16_t THRESH_MID = 3000;

  while (1)
  {
    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, 19660); // Lambat
    }
    else if (adc_val < THRESH_MID)
    {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1,52428); // Sedang
    }
    else
    {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 1000); // Cepat
    }

    // --- 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);
  }
}


void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {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();
  }
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
  PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV2;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_ADC1_Init(void)
{

  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  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();
  }

  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();
  }

}

static void MX_TIM1_Init(void)
{

  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
  TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig = {0};

  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();
  }

  HAL_TIM_MspPostInit(&htim1);

}

static void MX_TIM2_Init(void)
{

  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};


  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();
  }

  HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);

}

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();

  /*Configure GPIO pin : PB0 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  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 /* USE_FULL_ASSERT */

5. Video Demo [kembali]


6. Kondisi [kembali]
Percobaan 3 Kondisi 2 :
Buatlah rangkaian seperti gambar pada percobaan 3, Jika nilai potensiometer di bawah threshold 1500 maka motor DC berputar dengan duty cycle 30% dan buzzer berbunyi dengan frekuensi tinggi; jika nilai di atas threshold 3000 maka motor DC berputar dengan duty cycle 80% dan buzzer mati.


7. Video Simulasi [kembali]



8. Download file [kembali]
Download Rangkaian Disini
Download Video Simulasi Disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)
  • (tanpa judul)
    BAHAN PRESENTASI UNTUK MATAKULIAH   ELEKTRONIKA  D     OLEH: Isra Anshari Indra 2110952018   Dosen Pengampu: Dr. Ir. Darwison     Referensi:...