MODUL 3 PRAK MIKRO





MODUL 3 COMMUNICATION

1. Pendahuluan[Kembali]

a) Asistensi dilakukan 1x 

b) Praktikum dilakukan 1x

2. Tujuan[Kembali]

a) Memahami cara penggunaan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Development Board yang digunakan 

b) Memahami cara penggunaan komponen input dan output yang berkomunikasi secara UART, SPI, dan I2C pada Development Board yang digunaka                                        

3. Alat dan Bahan[Kembali]

a) Raspberry Pi Pico 

 b) STM32F103C8 

 c) LED 

 d) Push Button 

 e) LED RGB 

 f) Touch Sensor 

 g) LCD I2C 16 x 2 

 h) Potensiometer 

 i) Mq-2 

 j) LCD OLED 

 k) Motor Servo

4. Dasar Teori[Kembali]

1.4.1 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 

 UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.


Data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus penerima. 

 1.4.2 I2C (Inter-Integrated Circuit) 

 Inter Integrated Circuit atau sering disebut I2C adalah standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran yang didisain khusus untuk mengirim maupun menerima data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data) yang membawa informasi data antara I2C dengan pengontrolnya.

Pada I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang terdiri dari kondisi start, Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1, Data Frame 2, dan kondisi Stop. Kondisi start dimana saat pada SDA beralih dari logika high ke low sebelum SCL. Kondisi stop dimana saat pada SDA beralih dari logika low ke high sebelum SCL. R/W bit berfungsi untuk menentukan apakah master mengirim data ke slave atau meminta data dari slave. (logika 0 = mengirim data ke slave, logika 1 = meminta data dari slave) ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika data frame ataupun address frame telah diterima receiver.

1.4.3 SPI (Series Peripheral Interface) 
 Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi serial synchronous berkecepatan tinggi yang dimiliki oleh STM32F407VGT6 dan Raspberry Pi Pico. Komunikasi SPI membutuhkan 3 jalur utama yaitu MOSI, MISO, dan SCK, serta jalur tambahan SS/CS. Melalui komunikasi ini, data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroler maupun antara mikrokontroler dengan perangkat periferal lainnya. 
 • MOSI (Master Output Slave Input) Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin MOSI berfungsi sebagai output. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin MOSI berfungsi sebagai input.
 • MISO (Master Input Slave Output) Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin MISO berfungsi sebagai input. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin MISO berfungsi sebagai output. 
 • SCLK (Serial Clock) Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin SCLK bertindak sebagai output untuk memberikan sinyal clock ke slave. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin SCLK berfungsi sebagai input untuk menerima sinyal clock dari master. 
 • SS/CS (Slave Select/Chip Select) Jalur ini digunakan oleh master untuk memilih slave yang akan dikomunikasikan. Pin SS/CS harus dalam keadaan aktif (umumnya logika rendah) agar komunikasi dengan slave dapat berlangsung.

Sinyal clock dialirkan dari master ke slave yang berfungsi untuk sinkronisasi. Master dapat memilih slave mana yang akan dikirimkan data melalui slave select, kemudian data dikirimkan dari master ke slave melalui MOSI. Jika master butuh respon data maka slave akan mentransfer data ke master melalui MISO.

1.4.4 Raspberry Pi Pico 
 Raspberry Pi Pico adalah papan rangkaian elektronik yang di dalamnya terdapat komponen utama chip mikrokontroler RP2040, yang dirancang dan diproduksi oleh Raspberry Pi Foundatio. Tidak seperti komputer mini raspberry Pi lainnya yang menjalankan sistem operasi seperti Linux, Pico dirancang untuk tugas-tugas yang lebih sederhana dan langsung (embedded system), seperti membaca sensor, mengontrol perangkat, atau melakukan pengolahan data pada tingkat hardware. Adapun spesifikasi dari Raspberry Pi Pico adalah sebagai berikut:


1.4.5 STM32F103C8 
 STM32F103C8 adalah mikrokontroler berbasis ARM Cortex-M3 yang dikembangkan oleh STMicroelectronics. Mikrokontroler ini sering digunakan dalam pengembangan sistem tertanam karena kinerjanya yang baik, konsumsi daya yang rendah, dan kompatibilitas dengan berbagai protokol komunikasi. Pada praktikum ini, kita menggunakan STM32F103C8 yang dapat diprogram menggunakan berbagai metode, termasuk komunikasi serial (USART), SWD (Serial Wire Debug), atau JTAG untuk berhubungan dengan komputer maupun perangkat lain. Adapun spesifikasi dari STM32F4 yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:


A. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG 
 1. Raspberry Pi Pico 
 1. RAM (Random Access Memory) Raspberry Pi Pico dilengkapi dengan 264KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM yang lebih besar ini memungkinkan Pico menjalankan aplikasi yang lebih kompleks dan menyimpan data lebih banyak. 
 2. Memori Flash Eksternal Raspberry Pi Pico tidak memiliki ROM tradisional. Sebagai gantinya, ia menggunakan memori flash eksternal. Kapasitas memori flash ini dapat bervariasi, umumnya antara 2MB hingga 16MB, tergantung pada konfigurasi. Memori flash ini digunakan untuk menyimpan firmware dan program pengguna. Penggunaan memori flash eksternal pada Pico memberikan fleksibilitas lebih besar dalam hal kapasitas penyimpanan program. 
 3. Crystal Oscillator Raspberry Pi Pico menggunakan crystal oscillator untuk menghasilkan sinyal clock yang stabil. Sinyal clock ini penting untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan komponen lainnya. 
 4. Regulator Tegangan Untuk memastikan pasokan tegangan yang stabil ke mikrokontroler. 
5. Pin GPIO (General Purpose Input/Output): Untuk menghubungkan Pico ke berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor, dan LED.

2. STM32 
 1. RAM (Random Access Memory) STM32F103C8 dilengkapi dengan 20KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM ini memungkinkan mikrokontroler menjalankan berbagai aplikasi serta menyimpan data sementara selama eksekusi program. 
 2. Memori Flash Internal STM32F103C8 memiliki memori flash internal sebesar 64KB atau 128KB, yang digunakan untuk menyimpan firmware dan program pengguna. Memori ini memungkinkan penyimpanan kode program secara permanen tanpa memerlukan media penyimpanan eksternal.
3. Crystal Oscillator STM32F103C8 menggunakan crystal oscillator eksternal (biasanya 8MHz) yang bekerja dengan PLL untuk meningkatkan frekuensi clock hingga 72MHz. Sinyal clock yang stabil ini penting untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan komponen lainnya. 
 4. Regulator Tegangan STM32F103C8 memiliki sistem pengaturan tegangan internal yang memastikan pasokan daya stabil ke mikrokontroler. Tegangan operasi yang didukung berkisar antara 2.0V hingga 3.6V. 
 5. Pin GPIO (General Purpose Input/Output) STM32F103C8 memiliki hingga 37 pin GPIO yang dapat digunakan untuk menghubungkan berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor, LED, serta komunikasi dengan antarmuka seperti UART, SPI, dan I²C.













Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA 2022 Nama: Yogi Hamdani Saputra    NIM: 2210951004 Elektronika A Dosen Pengampu ; Darwison,M.T Referensi:      1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-        602-9081-10-7, CV Ferila, Padang      2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-        602-9081-10-8, CV Ferila, Padang      3. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013      4. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.      5. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005      6. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.      7. John M. Hughes, Practical El...
Baca selengkapnya

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN MENJADI SEORANG PEMIMPIN

Gambar
  REALITAS MENJADI SEORANG PEMIMPIN Pemimpin adalah seseorang yang memiliki kemampuan untuk mempengaruhi dan mengarahkan orang lain. Mereka bukan hanya atasan, tetapi juga mentor, motivator, dan pengambil keputusan. Pemimpin yang efektif memiliki visi yang jelas dan mampu mengkomunikasikannya kepada tim mereka. Mereka menunjukkan keteladanan dan integritas, serta mampu membuat keputusan sulit demi kepentingan bersama. Tanggung jawab seorang pemimpin meliputi berbagai aspek. Mereka harus memastikan bahwa tujuan organisasi tercapai, mengelola sumber daya dengan efisien, dan menjaga moral serta produktivitas tim. Seorang pemimpin juga harus berperan sebagai penengah konflik, memfasilitasi komunikasi yang efektif, dan menyediakan umpan balik konstruktif kepada anggota tim. Mereka harus selalu siap untuk menghadapi dan mengatasi tantangan yang muncul, baik yang bersifat internal maupun eksternal. Meskipun banyak tantangan, menjadi seorang pemimpin juga memiliki banyak kelebihan, sep...
Baca selengkapnya

KOMITMEN TERHADAP KESELAMATAN DAN RESIKO DALAM PEKERJAAN

Gambar
  A. Keselamatan dan Resiko dalam Dunia Kerja Keselamatan dalam dunia kerja mengacu pada serangkaian praktik, prosedur, dan kebijakan yang dirancang untuk melindungi karyawan dari cedera fisik, penyakit, dan kematian yang terkait dengan pekerjaan. Ini melibatkan identifikasi potensi bahaya, penerapan langkah-langkah pencegahan, dan edukasi karyawan tentang praktik kerja yang aman. Tujuan utama dari keselamatan kerja adalah menciptakan lingkungan kerja yang sehat dan bebas dari kecelakaan sehingga produktivitas dapat meningkat dan risiko kerugian dapat diminimalkan. Keselamatan kerja juga melibatkan pemantauan dan evaluasi berkala terhadap prosedur keselamatan untuk memastikan efektivitasnya dan membuat perbaikan yang diperlukan.  Gambar 1. Rambu-rambu K3 Resiko dalam dunia kerja adalah kemungkinan terjadinya insiden atau keadaan yang dapat menyebabkan kerugian atau bahaya bagi karyawan, peralatan, atau proses operasional. Resiko ini dapat berasal dari berbagai sumber, ter...
Baca selengkapnya