LA 1 M2 PRAK UP UC




LA 1 Modul 2
(Percobaan 7)

1. Prosedur [Kembali]

  • Persiapan Alat dan Bahan:

    • Pastikan Anda memiliki semua komponen yang tertera pada gambar rangkaian, yaitu:

      • Microcontroller STM32F103C8

      • LED RGB

      • Buzzer

      • Sensor Kelembaban Tanah (Soil Moisture Sensor)

      • Push Button

      • Resistor (R1, R2, R3) sebesar 100 

      • Potensiometer

      • kabel jumper

      • Breadboard

  • Koneksi Rangkaian:

    • Microcontroller STM32F103C8:

      • Sambungkan pin I/O sesuai dengan gambar rangkaian.

    • LED RGB:

      • Sambungkan pin R, G, B dari LED RGB ke resistor (R1, R2, R3) dan hubungkan ke pin I/O dari microcontroller sesuai dengan gambar(PB12,PB13,PB14).

    • Buzzer:

      • Sambungkan buzzer (BUZ1) ke pin yang sesuai pada microcontroller STM32F103C8 (PA2).

    • Sensor Kelembaban Tanah:

      • Sambungkan pin test, A0, GND, dan VCC sensor kelembaban tanah ke pin yang sesuai pada rangkaian (PA0).

    • Push Button:

      • Sambungkan push button ke pin I/O pada microcontroller (PB0).

  • Penyesuaian Variabel:

    • Atur nilai pada variabel resistor (RV2) untuk mengubah nilai yang dibaca oleh sensor kelembaban tanah.

  • Pengaturan Sumber Daya:

    • Pastikan sumber daya 3.3V tersedia dan disambungkan dengan benar ke rangkaian.

  • Pemrograman Microcontroller:

    • Programkan microcontroller STM32F103C8 untuk membaca nilai dari sensor kelembaban tanah dan menyalakan LED RGB sesuai dengan tingkat kelembaban tanah.

    • Buatkan program agar buzzer menyala ketika kelembaban tanah di bawah ambang batas tertentu.

    • Program tombol tekan (PB0) untuk mengubah status sistem atau memulai pembacaan sensor.

  • Uji Coba:

    • Tekan tombol (PB0) untuk memulai atau mengubah status pembacaan sensor kelembaban tanah.

    • Amati perubahan pada LED RGB berdasarkan nilai kelembaban tanah yang dibaca sensor.

    • Jika kelembaban tanah rendah, buzzer akan menyala sebagai tanda peringatan.

    • Sesuaikan nilai RV2 untuk melihat perubahan respons pada LED RGB dan buzzer.

  • Pengamatan dan Evaluasi:

    • Amati dan catat perubahan pada LED RGB yang sesuai dengan kelembaban tanah.

    • Pastikan buzzer berfungsi saat kelembaban tanah berada di bawah ambang batas yang telah ditentukan.

    • Evaluasi apakah tombol tekan (PB0) mengubah status sistem dengan benar.

  • Kesimpulan:

    • Tentukan apakah rangkaian berfungsi sesuai harapan dengan LED RGB, buzzer, dan sensor kelembaban tanah.

    • Periksa apakah pengaturan variabel dan pemrograman microcontroller sudah sesuai dengan kebutuhan eksperimen.

2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]

  • STM32
STM32 adalah keluarga mikrokontroler berbasis arsitektur ARM Cortex yang dikembangkan oleh STMicroelectronics. Mikrokontroler ini memiliki performa tinggi, konsumsi daya rendah, serta fitur periferal yang lengkap, seperti ADC (Analog to Digital Converter), komunikasi serial (UART, SPI, I2C), dan GPIO yang dapat dikonfigurasi sesuai kebutuhan. STM32 sering digunakan dalam sistem tertanam (embedded systems) untuk berbagai aplikasi, termasuk otomasi, robotika, dan perangkat IoT.
  • LED RGB
LED RGB (Red, Green, Blue) adalah jenis LED yang mampu menghasilkan berbagai warna cahaya dengan mengatur intensitas dari tiga warna dasar: merah, hijau, dan biru. Dengan menggabungkan ketiga warna ini dalam berbagai tingkat kecerahan, LED RGB dapat menghasilkan spektrum warna yang luas. Komponen ini sering digunakan dalam pencahayaan dekoratif, tampilan visual interaktif, dan sistem indikator dalam berbagai perangkat elektronik.
  • Buzzer

Buzzer adalah komponen elektronik yang digunakan untuk menghasilkan suara dalam berbagai frekuensi. Buzzer dapat bekerja berdasarkan prinsip piezoelektrik atau elektromagnetik untuk mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Dalam sistem tertanam, buzzer sering digunakan sebagai alarm, notifikasi audio, atau indikator peringatan dalam perangkat elektronik seperti jam tangan, sistem keamanan, dan mesin industri.

  • Soil Moisture Sensor



Sensor kelembaban tanah adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar kelembaban (kandungan air) dalam tanah. Sensor ini bekerja dengan cara mendeteksi resistansi listrik yang terjadi di dalam tanah. Ketika kelembaban tanah tinggi, resistansi akan rendah, dan sebaliknya, ketika tanah kering, resistansi akan tinggi. Fungsi utama dari sensor kelembaban tanah adalah untuk memberikan informasi mengenai tingkat kelembaban tanah pada suatu lokasi. Data ini digunakan dalam sistem otomatisasi pertanian, seperti pengaturan penyiraman tanaman. Ketika kelembaban tanah mencapai tingkat yang rendah, sensor ini dapat mengaktifkan sistem penyiraman atau memberikan peringatan.
  • Breadboard


    • Breadboard adalah sebuah papan yang digunakan untuk merancang dan menguji rangkaian elektronik secara sementara tanpa perlu menyolder komponen. Breadboard memungkinkan perakitan rangkaian secara cepat dan mudah, sehingga sangat berguna dalam prototyping dan eksperimen elektronik.

  • Jumper male to male


    • Kabel jumper Male to Male adalah kabel yang memiliki konektor jantan (male) di kedua ujungnya. Kabel ini biasanya digunakan untuk menghubungkan pin pada board elektronik, seperti Raspberry Pi, Arduino, atau breadboard, dengan komponen lainnya. Kabel jumper male to male sering digunakan dalam rangkaian prototyping atau percobaan karena fleksibilitas dan kemudahannya untuk digunakan.

  • Push Button
Push button adalah saklar atau tombol yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan sirkuit listrik. Tombol ini biasanya bersifat sementara (momentary), yang berarti ketika tombol ditekan, arus listrik akan mengalir, dan ketika tombol dilepaskan, arus listrik akan terputus. Fungsi utama push button adalah untuk memberikan input atau perintah ke sistem. Dalam rangkaian ini, push button dapat digunakan untuk mengaktifkan atau mengubah status sistem, seperti memulai pembacaan sensor kelembaban tanah atau mengubah mode kerja rangkaian.


  • Resistor

Resistor adalah komponen elektronik yang digunakan untuk membatasi atau mengatur aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Resistor bekerja dengan cara menambah hambatan pada rangkaian, yang bergantung pada nilai resistansi yang diberikan (dalam ohm). Resistor berfungsi untuk mengatur arus listrik yang mengalir pada komponen lain, seperti LED RGB atau sensor. Dalam rangkaian ini, resistor digunakan untuk melindungi LED RGB dari aliran arus yang berlebihan, serta untuk menyesuaikan sinyal yang diterima oleh sensor kelembaban tanah.
  • Blok diagram





3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]







 


Prinsip Kerja : 

Sistem ini beroperasi dengan membaca tingkat kelembaban tanah menggunakan sensor khusus, lalu mengontrol LED RGB dan buzzer berdasarkan hasil pembacaan tersebut. Sebuah push button disediakan untuk mengubah status sistem secara manual.

1. Sensor Kelembaban Tanah

Sensor kelembaban tanah terhubung ke pin analog mikrokontroler STM32F103C8. Sensor ini bekerja dengan mengukur resistansi antara dua elektroda.

  • Ketika tanah dalam kondisi basah, resistansi rendah, menghasilkan sinyal yang menunjukkan kelembaban tinggi.

  • Sebaliknya, saat tanah kering, resistansi meningkat, menghasilkan sinyal yang menunjukkan kelembaban rendah.

2. Pemrosesan oleh Mikrokontroler

Sinyal analog dari sensor diterima oleh pin A0 dan diubah menjadi nilai digital melalui fitur ADC (Analog-to-Digital Converter) pada STM32. Nilai digital ini digunakan untuk menentukan kondisi tanah dan memutuskan tindakan yang harus diambil oleh sistem.

3. Kontrol LED RGB

LED RGB digunakan untuk memberi indikasi visual terhadap status kelembaban tanah:

  • 🔴 Merah: Menandakan tanah kering (kelembaban rendah).

  • 🟢 Hijau: Menunjukkan tanah basah (kelembaban tinggi).

  • 🔵 Biru: Digunakan sebagai penanda kondisi normal atau status lainnya yang telah ditentukan.

LED RGB dikendalikan melalui pin digital mikrokontroler, masing-masing warna diberi resistor pembatas arus (R1, R2, R3).

4. Aktivasi Buzzer

Jika tanah terdeteksi dalam keadaan sangat basah (kelembaban melebihi ambang batas tertentu), buzzer akan diaktifkan sebagai sinyal peringatan oleh mikrokontroler.

5. Push Button sebagai Pengontrol Manual

Push button yang terhubung ke pin PB0 berfungsi sebagai input manual ke sistem. Ketika ditekan, tombol ini mengirimkan sinyal ke mikrokontroler untuk mengubah atau mengaktifkan status tertentu, misalnya untuk menyalakan atau mematikan buzzer. Fungsi ini dapat diimplementasikan menggunakan mekanisme interrupt agar sistem dapat merespons dengan cepat.


4. Flowchart dan Listing Program [Kembali]

Flowchart :



Listing Program :

#include "stm32f1xx_hal.h"
ADC_HandleTypeDef hadc1;
TIM_HandleTypeDef htim2;
uint8_t sound_pattern = 0;
#define LED_RED_PIN GPIO_PIN_12
#define LED_GREEN_PIN GPIO_PIN_13
#define LED_BLUE_PIN GPIO_PIN_14
#define LED_PORT GPIOB
#define BUTTON_PIN GPIO_PIN_0
#define BUTTON_PORT GPIOB

#define BUZZER_PIN GPIO_PIN_2
#define ADC_THRESH_HIGH 3000
#define ADC_THRESH_MID 1500
const uint32_t pwm_periods[] = {1000, 50000, 719999};
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
void update_leds_and_buzzer(uint32_t adc_val, uint8_t btn_state);
void change_sound_pattern(void);
void Error_Handler(void);
int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_TIM2_Init();
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0);
HAL_ADC_Start(&hadc1);
while (1) {
static uint32_t last_adc_tick = 0;
static uint32_t last_sound_change = 0;
uint8_t button_state = HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_PIN);
if (HAL_GetTick() - last_adc_tick > 200) {
last_adc_tick = HAL_GetTick();
HAL_ADC_Start(&hadc1);

if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10) == HAL_OK) {

update_leds_and_buzzer(HAL_ADC_GetValue(&hadc1), button_state);
}
}
if (button_state == GPIO_PIN_RESET && (HAL_ADC_GetValue(&hadc1) <
ADC_THRESH_MID)) {
if (HAL_GetTick() - last_sound_change > 1000) {
last_sound_change = HAL_GetTick();
change_sound_pattern();
}
}
HAL_Delay(10);
}
}
void update_leds_and_buzzer(uint32_t adc_val, uint8_t btn_state) {
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN | LED_GREEN_PIN |
LED_BLUE_PIN, GPIO_PIN_RESET);
if (adc_val >= ADC_THRESH_HIGH) {
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_GREEN_PIN, GPIO_PIN_SET);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0);
}
else if (adc_val >= ADC_THRESH_MID) {
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_BLUE_PIN, GPIO_PIN_SET);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0);
}
else {
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN, GPIO_PIN_SET);
if (btn_state == GPIO_PIN_RESET) {
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, pwm_periods[sound_pattern]);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3,
pwm_periods[sound_pattern] / 2);
} else {
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0);

}
}
}
void change_sound_pattern(void) {
sound_pattern = (sound_pattern + 1) % 3;
if (HAL_ADC_GetValue(&hadc1) < ADC_THRESH_MID &&
HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_PIN) == GPIO_PIN_SET) {
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, pwm_periods[sound_pattern]);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3,
pwm_periods[sound_pattern] / 2);
}
}
void SystemClock_Config(void) {
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
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_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
Error_Handler();
PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6;
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_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_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = LED_RED_PIN | LED_GREEN_PIN | LED_BLUE_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = BUTTON_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(BUTTON_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

void Error_Handler(void) {
__disable_irq();
while (1) {}
}


5. Video Demo [Kembali]






6. Analisa [Kembali]





7. Download File [Kembali]











Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

LA MODUL 4 UP UC

Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Komponen 4. Landasan Teori 5. Flowchart dan Listing Program 6. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja 7.Video Simulasi   8. Download  1. Pendahuluan [Kembali]      Kerupuk merupakan salah satu produk pangan tradisional yang sangat populer di Indonesia dan menjadi sumber penghasilan utama bagi banyak pelaku usaha kecil dan menengah. Proses pembuatan kerupuk, khususnya pada tahap pengeringan, memiliki pengaruh besar terhadap kualitas akhir produk. Di berbagai daerah, proses pengeringan ini masih dilakukan secara konvensional, yaitu dengan cara menjemur kerupuk di bawah sinar matahari. Meski metode ini hemat biaya dan mudah diterapkan, ia memiliki banyak kelemahan—terutama ketergantungan tinggi terhadap cuaca dan potensi gangguan dari lingkungan sekitar.      Kondisi cuaca yang tidak menentu, seperti mendung atau hujan tiba-tiba, sering kali mengga...
Baca selengkapnya

Transistor Testing

Gambar
[menuju akhir] [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. Percobaan 5. Video 6. Example   7. Problem 8. Contoh Soal 9. Download File 1. Tujuan  [kembali] a. Untuk mengetahui apa itu Transistor b. Untuk mengetahui perbedaan jenis jenis Transistor c. Untuk mengetahui cara mengukur Transistor 2. Alat dan Bahan  [kembali] A. Ohmmeter Ohmmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik di rangkaian tertutup atau daya untuk menahan mengalirnya arus listrik di sebuah konduktor.       B. Curve Tracer (Pelacak Kurva) Curve Tracer adalah alat uji elektronik dasar yang digunakan  untuk melakukan pelacakan kurva I-V dengan menganalisis karakteristik perangkat semikonduktor seperti dioda, transistor. C. Digital Meter Digital Meter  merupakan sebuah alat pengukur yang digunakan untuuk mengetahui ukuran tegangan listrik, res...
Baca selengkapnya

MODUL 1 - DIODA

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Dasar Teori 3. Alat dan Bahan 4. Tugas Pendahuluan 5. Prosedur Percobaan 6. Percobaan Percobaan ... Forward Bias Reverse Bias 1. Tujuan [Kembali] 2. Dasar Teori [Kembali] 3. Alat dan Bahan [Kembali] 4. Tugas Pendahuluan 5. Prosedur Percobaan [Kembali]
Baca selengkapnya