LA M2 PERCOBAAN 7
LAPORAN AKHIR M2 PERCOBAAN 7
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.
-
- STM32
- LED RGB
- 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
- Breadboard
- Jumper male to male
- Push Button
- Resistor
- Rangkaian Simulasi
- Prinsip Kerja
Rangkaian ini bekerja berdasarkan pembacaan sensor kelembaban tanah yang mengukur tingkat kelembaban tanah, kemudian mengendalikan LED RGB dan buzzer sesuai dengan kondisi tersebut. Push button digunakan untuk mengubah atau mengaktifkan status sistem. Berikut adalah prinsip kerja secara rinci:
1. Pembacaan Kelembaban Tanah oleh Sensor (Soil Moisture Sensor):
-
Sensor kelembaban tanah terhubung ke pin analog pada microcontroller STM32F103C8.
-
Sensor ini mengukur kadar kelembaban tanah berdasarkan resistansi yang terjadi antara dua elektroda yang ada pada sensor.
-
Jika tanah dalam kondisi basah, resistansi rendah, dan sensor mengirimkan sinyal yang menunjukkan kelembaban tinggi.
-
Sebaliknya, jika tanah dalam kondisi kering, resistansi tinggi, dan sensor mengirimkan sinyal yang menunjukkan kelembaban rendah.
2. Pengolahan Sinyal oleh Microcontroller (STM32F103C8):
-
Microcontroller menerima sinyal analog dari sensor kelembaban tanah melalui pin A0.
-
Microcontroller mengkonversi sinyal analog tersebut menjadi nilai digital menggunakan ADC (Analog-to-Digital Converter).
-
Berdasarkan nilai kelembaban yang terbaca, microcontroller menentukan tindakan yang akan dilakukan.
3. Pengendalian LED RGB Berdasarkan Kelembaban:
-
Berdasarkan nilai kelembaban yang diterima oleh microcontroller, LED RGB akan diaktifkan dengan warna tertentu untuk menunjukkan status kelembaban tanah:
-
Warna Merah: Menunjukkan kelembaban tanah rendah (tanah kering).
-
Warna Hijau: Menunjukkan kelembaban tanah tinggi (tanah basah).
-
Warna Biru: Menunjukkan status normal atau indikator lainnya sesuai dengan kondisi kelembaban yang diinginkan.
-
-
LED RGB dihubungkan ke pin I/O dari microcontroller dan diberi resistor (R1, R2, R3) untuk mengatur arus yang mengalir ke masing-masing pin warna (Red, Green, Blue).
4. Pengendalian Buzzer Berdasarkan Kelembaban Tanah:
-
Jika kelembaban tanah terdeteksi sangat lembab, microcontroller akan mengaktifkan buzzer.
5. Fungsi Push Button:
-
Push button digunakan untuk memberikan input manual ke sistem. Saat tombol ditekan, pin input pada microcontroller menerima sinyal dan mengubah status sistem.
-
Push button terhubung ke pin PB0 pada microcontroller dan akan berfungsi sebagai saklar untuk mengaktifkan atau menonaktifkan buzzer (sebagai interrupt).
- Listing Program pada STM32
#include "stm32f1xx_hal.h" /* Global Variables */ ADC_HandleTypeDef hadc1; TIM_HandleTypeDef htim2; uint8_t sound_pattern = 0; /* Pin Definitions */ #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 // TIM2_CH3 (PA2) /* Threshold Values */ #define ADC_THRESH_HIGH 3000 #define ADC_THRESH_MID 1500 /* Frekuensi Buzzer - using uint32_t instead of uint16_t */ const uint32_t pwm_periods[] = {1000, 50000, 719999}; // 72MHz/freq - 1 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); // Updated function signature void change_sound_pattern(void); void Error_Handler(void); // Explicit declaration 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}; /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ 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(); } /** 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_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(); } } /** * @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 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 */ /* GPIO Initialization */ static void MX_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /* LED Outputs */ 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); /* Button Input */ GPIO_InitStruct.Pin = BUTTON_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; HAL_GPIO_Init(BUTTON_PORT, &GPIO_InitStruct); } /* 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 */
- Flowchart
- HTML klik disini
- Download Video Demo klik disini
- DataSheet STM32 Klik Disini
- DataSheet Sensor Soil Moisture Klik Disini
- DataSheet LED RGB Klik disini
- DataSheet Resistor Klik disini
- Datasheet push button klik disini
Komentar
Posting Komentar