LA 2: PERCOBAAN 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

4. Flowchart dan Listing Program

5. Video Demo

6. Kondisi

7. ANALISA

8. Download file

1. Prosedur [kembali]

• Siapkan alat dan bahan
• Rangkai alat dan bahan sesuai dengan gambar pada modul
• Hubungkan hardware pada software
• Inputkan listing program
• Uji Coba hasilnya

2. Hardware dan Diagram Blok [kembali]

• STM32F103C8

• RGB LED

• Motor 

• RESISTOR

• Soil Moisture Sensor

DIAGRAM BLOK:

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

PRINSIP KERJA:

1. Pembacaan Tingkat Kelembaban Tanah

• Sensor kelembaban tanah (soil moisture sensor) berfungsi untuk mendeteksi kadar air dalam tanah.

• Sensor ini menghasilkan sinyal analog sebagai keluaran (output).

• Sinyal analog tersebut kemudian dikirim ke pin ADC (Analog to Digital Converter) pada mikrokontroler ATmega16.

• Nilai kelembaban yang terbaca diolah dan dianalisis oleh program dalam mikrokontroler untuk pengambilan keputusan lebih lanjut.

2. Pengendalian LED RGB Berdasarkan Kelembaban

• Mikrokontroler mengatur nyala LED RGB berdasarkan hasil pembacaan kelembaban tanah:

  • Merah (Red): Menandakan kondisi tanah sangat kering.

  • Hijau (Green): Menunjukkan bahwa tanah memiliki kelembaban yang cukup.

  • Biru (Blue) (opsional): Menandakan tanah terlalu basah.

• LED RGB dihubungkan ke tiga pin output digital mikrokontroler.

• Masing-masing pin LED dilengkapi resistor pembatas untuk membatasi arus listrik.

3. Pengendalian Motor Stepper

• Bila kadar kelembaban tanah terdeteksi berada di bawah batas yang telah ditentukan:

  • Mikrokontroler secara otomatis mengaktifkan motor stepper.

• Motor stepper dapat difungsikan untuk:

  • Membuka atau menutup katup air.

  • Menggerakkan sistem irigasi atau penyiram otomatis.

  • Atau fungsi mekanis lain yang berhubungan dengan penyiraman.

• Pengoperasian motor stepper dilakukan melalui driver ULN2003 atau IC sejenis yang menerima sinyal kontrol dari mikrokontroler.

4. Flowchart dan Listing Program [kembali]

#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 GPIOB

// 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}; // CounterClockwise

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) {}

}

5. Video Demo [kembali]

6. Kondisi [kembali]

PERCOBAAN 2:LED RGB MOTOR STEPPER DAN MOTOR SERVO

7. ANALISA [kembali]

8. Download file [kembali]

Download Video Demo

Download Listing Program

Download Datasheet STM32F103C8

Download Datasheet Motor Stepper

Download Datasheet Soil Moisture

Download Datasheet RGB LED

Download Datasheet Resistor

Download Datasheet ULN2003A Driver IC