LAPORAN AKHIR 1
Percobaan 2
LED RGB, MOTOR STEPPER & SOIL MOISTURE
1. Persiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.
2. Rangkai semua komponen pada breadboard yang telah disediakan.
3. Download stlink pada laptop, lalu masukkan listing program ke aplikasi STM32 CubeIDE.
4. Rangkaian dihubungkan ke laptop dengan kabel stlink dan dirunning.
5. Amati hasilnya, apakah output sesuai dengan program yang diinputkan.
6. Selesai.
.
2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]
Hardware:
1. Mikrokontroler STM32F103C8
2. Motor Stepper
6. Resistor
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]
Rangkaian Simulasi:
Prinsip Kerja:
Rangkaian ini dirancang untuk mengintegrasikan sensor kelembapan tanah, motor stepper, dan LED RGB sebagai indikator mode operasi. Komponen utama yang digunakan adalah mikrokontroler STM32F103, yang bertugas membaca data dari sensor dan mengontrol motor serta LED RGB sesuai dengan mode yang dipilih. Sensor kelembapan tanah mengukur kadar kelembapan tanah dan menghasilkan sinyal analog yang dikirimkan ke ADC (Analog-to-Digital Converter) pada STM32.
Mikrokontroler STM32F103 adalah pusat pengendali utama. Dalam program, ADC membaca sinyal analog dari sebuah potensiometer untuk menentukan mode kerja. Terdapat tiga mode yang dapat dipilih berdasarkan nilai ADC: mode Clockwise (CW) untuk gerakan motor searah jarum jam, mode Counter Clockwise (CCW) untuk gerakan motor berlawanan arah jarum jam, dan mode Oscillate untuk gerakan bolak-balik. STM32 juga mengontrol LED RGB sebagai indikator visual untuk setiap mode, di mana warna merah menyala untuk CW, hijau untuk CCW, dan biru untuk Oscillate.
Motor stepper dikendalikan menggunakan driver ULN2003A, yang berfungsi memperkuat sinyal keluaran STM32 agar mampu menggerakkan motor. Motor stepper ini dijalankan dalam tiga mode yang sesuai dengan nilai ADC: mode CW menjalankan motor dalam urutan langkah searah jarum jam, mode CCW menjalankan motor dalam urutan langkah berlawanan arah jarum jam, dan mode Oscillate menggerakkan motor bolak-balik antara CW dan CCW. Urutan langkah dikontrol melalui sinyal GPIO dari STM32, yang dikirimkan secara berurutan ke driver ULN2003A.LED RGB pada rangkaian ini digunakan sebagai indikator mode operasi. STM32 mengontrol nyala dan warna LED melalui pin GPIO berdasarkan mode yang dipilih.
4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]
Flowchart:
Listing Program:
#include "stm32f1xx_hal.h"
// Konfigurasi Hardware
#define STEPPER_PORT GPIOB
#define IN1_PIN GPIO_PIN_8
#define IN2_PIN GPIO_PIN_9
#define IN3_PIN GPIO_PIN_10
#define IN4_PIN GPIO_PIN_11
#define LED_RED_PIN
GPIO_PIN_12
#define LED_GREEN_PIN
GPIO_PIN_13
#define LED_BLUE_PIN
GPIO_PIN_14
#define LED_PORT
// Mode Stepper
const uint16_t STEP_SEQ_CW[4] = {0x0100, 0x0200, 0x0400,
0x0800}; // Clockwise
const uint16_t STEP_SEQ_CCW[4] = {0x0800, 0x0400, 0x0200,
0x0100}; // Counter
Clockwise
ADC_HandleTypeDef hadc1;
uint8_t current_mode = 0; // 0=CW, 1=CCW, 2=Oscillate
uint8_t direction = 0;
// Untuk mode oscillate
void SystemClock_Config(void);
void MX_GPIO_Init(void);
void MX_ADC1_Init(void);
void RunStepper(const uint16_t *sequence, uint8_t speed);
void Error_Handler(void);
int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
while (1) {
// Baca potensiometer untuk pilih mode
HAL_ADC_Start(&hadc1);
if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10) == HAL_OK) {
uint16_t adc_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
// Tentukan mode
if (adc_val < 1365) { // Mode 1: CW
current_mode = 0;
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_GREEN_PIN|LED_BLUE_PIN,
GPIO_PIN_RESET);
}
else if (adc_val < 2730) { // Mode 2: CCW
current_mode = 1;
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_GREEN_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN|LED_BLUE_PIN,
GPIO_PIN_RESET);
}
else { // Mode 3: Oscillate
current_mode = 2;
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_BLUE_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN|LED_GREEN_PIN,
GPIO_PIN_RESET);
}
}
// Eksekusi mode
switch(current_mode) {
case 0: // CW
RunStepper(STEP_SEQ_CW, 10);
break;
case 1: // CCW
RunStepper(STEP_SEQ_CCW, 10);
break;
case 2: // Oscillate
if(direction == 0) {
RunStepper(STEP_SEQ_CW, 5);
if(STEPPER_PORT->ODR == (STEPPER_PORT->ODR &
0x00FF) |
STEP_SEQ_CW[3])
direction = 1;
} else {
RunStepper(STEP_SEQ_CCW, 5);
if(STEPPER_PORT->ODR == (STEPPER_PORT->ODR &
0x00FF) |
STEP_SEQ_CCW[3])
direction = 0;
}
break;
}
}
}
void RunStepper(const uint16_t *sequence, uint8_t speed) {
static uint8_t step = 0;
STEPPER_PORT->ODR = (STEPPER_PORT->ODR & 0x00FF) |
sequence[step];
step = (step + 1) % 4;
HAL_Delay(speed);
}
void SystemClock_Config(void) {
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue =
RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
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();
}
}
void MX_GPIO_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
// Konfigurasi LED
GPIO_InitStruct.Pin = LED_RED_PIN | LED_GREEN_PIN |
LED_BLUE_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN; // Tambahkan pull-down
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // High speed untuk stabil
HAL_GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStruct);
// Konfigurasi Stepper
GPIO_InitStruct.Pin = IN1_PIN | IN2_PIN | IN3_PIN | IN4_PIN;
HAL_GPIO_Init(STEPPER_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
void MX_ADC1_Init(void) {
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
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_71CYCLES_5;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) !=
HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
void Error_Handler(void) {
while(1) {}
}
Komentar
Posting Komentar