- Rangkai semua komponen di Proteus sesuai dengan percobaan 2 pada modul 1
- Buat program untuk STM32F103C8T di STM32CubeIDE, sesuaikan konfigurasinya dengan rangkaian pada proteus dan kondisi yang dipakai
- Masukkan Program ke STM32 di rangkaian proteus
- Simulasikan rangkaian
2. Hardware dan Diagram Blok [kembali]
- STM32F103C8
- Resistor 10K dan 2.2k ohm
- Push Button
- LDR
- Buzzer
- Motor DC
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[kembali]
Rangkaian ini menggunakan mikrokontroler STM32F103C8T6 sebagai pusat kendali utama, dengan komponen input berupa potensiometer, dan komponen output berupa motor DC dan buzzer. Potensiometer dihubungkan ke salah satu pin ADC mikrokontroler, yaitu PA0-WKUP, yang berfungsi membaca nilai tegangan analog sebagai representasi posisi potensiometer. Nilai ini digunakan untuk menentukan kondisi yang akan dijalankan pada rangkaian berdasarkan dua threshold yang telah ditentukan, yaitu 1800 dan 3200.
Motor DC dikendalikan melalui transistor BD139 (Q1) yang berfungsi sebagai saklar elektronik. Basis transistor dihubungkan ke pin PA8 mikrokontroler melalui resistor R1 (2.2kΩ) untuk mengontrol sinyal PWM. Motor mendapatkan suplai langsung dari tegangan 5V, sedangkan pengendaliannya dilakukan melalui jalur ground dengan transistor sebagai pemutus sambungan. Dioda D1 berfungsi sebagai freewheeling diode, yang melindungi transistor dari tegangan balik saat motor berhenti. Sementara itu, buzzer dihubungkan ke pin PA2 mikrokontroler untuk menerima sinyal PWM dengan frekuensi tertentu atau logika digital.
Setelah rangkaian dibuat di Proteus, dilakukan konfigurasi pin dan peripheral pada STM32CubeIDE, menyesuaikan dengan susunan yang digunakan di simulasi. Pin ADC, PWM output, dan pengaturan clock dikonfigurasikan terlebih dahulu. Debug mode diatur menggunakan Serial Wire Debug, dan pada bagian RCC dipilih opsi Crystal/Ceramic Resonator. Setelah konfigurasi selesai, proyek disimpan, dan struktur kode dengan beberapa fungsi otomatis dihasilkan berdasarkan konfigurasi tersebut.
Pemrograman dimulai dengan menyertakan file header utama #include "main.h" dan menggunakan HAL Library untuk memudahkan pengendalian peripheral. Program melakukan inisialisasi sistem, konfigurasi clock, GPIO, ADC1, serta dua buah timer PWM, yaitu TIM1 untuk motor dan TIM2 untuk buzzer.
-
TIM1 - Channel 1 digunakan menghasilkan sinyal PWM untuk mengatur kecepatan motor DC.
-
TIM2 - Channel 3 digunakan menghasilkan sinyal PWM untuk mengontrol buzzer.
Prinsip Kerja:
Pada loop utama program (while(1)), nilai ADC dibaca secara terus-menerus dari potensiometer. Berdasarkan nilai tersebut, berikut adalah logika kerja sistem:
-
Jika nilai ADC < 1800:
-
Motor DC berputar dengan duty cycle 50%, menghasilkan kecepatan sedang.
-
Buzzer dinyalakan dengan frekuensi tinggi menggunakan PWM pada Timer 2 (periode pendek, misalnya 2000 = ~10 kHz) dan duty cycle 50%, sehingga menghasilkan bunyi nyaring.
-
-
Jika nilai ADC > 3200:
-
Motor DC berputar dengan duty cycle 70%, menghasilkan kecepatan tinggi.
-
Buzzer dimatikan dengan cara mengatur nilai PWM compare menjadi nol (tidak ada pulsa PWM yang dikirim).
-
File program selanjutnya di-build untuk menghasilkan file dengan ekstensi .hex, lalu file tersebut di-upload ke mikrokontroler dalam simulasi Proteus untuk menjalankan sistem.
4. Flowchart dan Listing Program [kembali]
- Flowchart
- 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"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
ADC_HandleTypeDef hadc1;
TIM_HandleTypeDef htim1;
TIM_HandleTypeDef htim2;
/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
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);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_TIM1_Init(); // Motor PWM
MX_TIM2_Init(); // Buzzer PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1); // Motor PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3); // Buzzer PWM
HAL_ADC_Start(&hadc1);
// Konstanta threshold
const uint16_t THRESH_LOW = 1800;
const uint16_t THRESH_HIGH = 3200;
while (1)
{
// --- Baca nilai potensiometer ---
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);
uint32_t adc_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
// --- Kontrol motor & buzzer ---
if (adc_val < THRESH_LOW)
{
// Motor duty cycle 50% dari 65535 ≈ 32768
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 32768);
// Buzzer menyala (frekuensi tinggi = periode kecil, misal 1000)
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, 1000);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 500); // 50% duty cycle
}
else if (adc_val > THRESH_HIGH)
{
HAL_TIM_MspPostInit(&htim1); // Mengatur ulang PA8 jadi mode PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
}
else
{
// Reset: matikan motor sepenuhnya (non-PWM), buzzer juga mati
HAL_TIM_PWM_Stop(&htim1, TIM_CHANNEL_1); // Hentikan PWM motor
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 0); // Set duty cycle = 0
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET); // Output LOW ke motor
HAL_TIM_PWM_Stop(&htim2, TIM_CHANNEL_3); // Hentikan PWM buzzer
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0); // Set duty cycle = 0
}
HAL_Delay(10);
}
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
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_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();
}
/** 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_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();
}
}
/**
* @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 TIM1 Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_TIM1_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 0 */
/* USER CODE END TIM1_Init 0 */
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig = {0};
/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 1 */
/* USER CODE END TIM1_Init 1 */
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();
}
/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 2 */
/* USER CODE END TIM1_Init 2 */
HAL_TIM_MspPostInit(&htim1);
}
/**
* @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
*/
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */
/* GPIO Ports Clock Enable */
__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_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */
}
/* 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 */
Buatlah rangkaian seperti gambar pada percobaan 3, Jika nilai potensiometer di bawah threshold 1800 maka motor DC berputar dengan duty cycle 50% dan buzzer berbunyi dengan frekuensi tinggi; jika nilai di atas threshold 3200 maka motor DC berputar dengan duty cycle 70% dan buzzer mati.
6. Video Simulasi [kembali]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar