Modul 1: Tugas Pendahuluan 1
Tugas Pendahuluan 1 Modul 1
(Percobaan 2 Kondisi 8)
1. Rangkai rangkaian di proteus sesuai dengan kondisi percobaan.
2. Buat program untuk mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE di software STM32 CubeIDE.
3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.
4. Setelah program selesai di upload, jalankan simulasi rangkaian pada proteus.
2. Buat program untuk mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE di software STM32 CubeIDE.
3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.
4. Setelah program selesai di upload, jalankan simulasi rangkaian pada proteus.
5. Selesai.
2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]
Hardware :
a) Mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE
4. Power Supply
5. RGB LED
7. Switch
8. Adaptor
9. Breadboard
Diagram Blok :
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]
Rangkaian Simulasi Sebelum dirunning:
Rangkaian Simulasi Setelah dirunning:
Prinsip Kerja :
Sistem ini mengadopsi arsitektur non-blocking berbasis loop kontinu untuk memproses data dari dua input digital utama melalui mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE. Kendali utama sistem berada pada saklar aktivasi (pin PA0) yang berfungsi sebagai pemicu (trigger) dimulainya pemantauan sensor inframerah (pin PA1).
1. Pemrosesan Data dan Output Normal
Mikrokontroler secara berkala mengeksekusi fungsi HAL_GPIO_ReadPin() untuk memantau status sensor. Logika program kemudian menentukan respons perangkat keluaran (actuator) berdasarkan kondisi lingkungan:
LED Hijau (PB0): Menandakan area parkir dalam kondisi aman.
LED Merah (PB1): Peringatan visual saat objek terdeteksi oleh sensor IR.
Buzzer (PB2): Peringatan audio yang menyertai indikator visual.
Seluruh siklus ini dijaga tetap responsif dengan interval 10ms menggunakan fungsi HAL_GetTick(), sehingga tidak ada jeda waktu (delay) yang menghambat eksekusi instruksi lainnya.
2. Logika Deteksi Transisi dan Mode Darurat
Fitur utama yang menonjol adalah kemampuan sistem dalam menganalisis kecepatan perubahan status sensor. Melalui variabel ir_not_detect_time, sistem menghitung selisih waktu antara kondisi "bersih" dan "terdeteksi".
Jika transisi ini terjadi dalam durasi kurang dari 500ms, sistem menginterpretasikannya sebagai ancaman mendadak atau kecepatan kendaraan yang berlebih, sehingga Mode Darurat diaktifkan secara otomatis.
3. Respons Mode Darurat dan Prosedur Reset
Saat berada dalam status darurat:
Sistem mengabaikan alur kerja normal.
Terjadi aktivasi LED merah dan biru yang berkedip bergantian setiap 100ms menggunakan teknik timestamp comparison.
Buzzer berbunyi secara kontinu sebagai alarm peringatan tingkat tinggi.
Prosedur Reset: Status darurat ini bersifat terkunci dan hanya dapat dipulihkan melalui deteksi rising edge pada saklar (variabel
switch_last), yang mengembalikan sistem ke kondisi awal.
4. Flowchart dan Listing Program [Kembali]
Flowchart :
Listing Program :
a. main.c
#include "main.h"
/* ============================================================
* KONSTANTA
* ============================================================ */
#define EMERGENCY_THRESHOLD_MS 500 /* Batas waktu transisi darurat (ms) */
#define BLINK_INTERVAL_MS 100 /* Interval kedip LED mode darurat (ms) */
/* ============================================================
* VARIABEL GLOBAL
* ============================================================ */
/* --- Deteksi transisi IR --- */
uint8_t ir_last = 1; /* State IR sebelumnya (1 = tidak mendeteksi) */
uint32_t ir_not_detect_time = 0; /* Timestamp saat IR mulai tidak mendeteksi */
/* --- Mode darurat --- */
uint8_t emergency_mode = 0; /* Flag mode darurat */
uint32_t blink_last_time = 0; /* Timestamp kedip terakhir */
uint8_t blink_state = 0; /* State kedip saat ini (0/1) */
/* --- Debounce switch --- */
uint8_t switch_last = 0; /* State switch sebelumnya */
/* ============================================================
* DEKLARASI FUNGSI
* ============================================================ */
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void all_outputs_off(void);
static void handle_emergency(void);
static void handle_normal(uint8_t ir_now);
/* ============================================================
* MAIN
* ============================================================ */
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
while (1)
{
uint8_t switch_now = HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_REVERSE_GPIO_Port,
BUTTON_REVERSE_Pin);
uint8_t ir_now = HAL_GPIO_ReadPin(IR_SENSOR_GPIO_Port,
IR_SENSOR_Pin);
/* --------------------------------------------------
* RESET MODE DARURAT via Switch
* Tekan switch (rising edge) untuk keluar dari darurat
* -------------------------------------------------- */
if (switch_now == GPIO_PIN_SET && switch_last == GPIO_PIN_RESET)
{
if (emergency_mode)
{
emergency_mode = 0;
all_outputs_off();
}
}
switch_last = switch_now;
/* --------------------------------------------------
* DETEKSI TRANSISI IR: tidak mendeteksi → mendeteksi
* ir_last == 1 (SET) = sebelumnya tidak mendeteksi
* ir_now == 0 (RESET) = sekarang mendeteksi
* -------------------------------------------------- */
if (ir_last == GPIO_PIN_SET && ir_now == GPIO_PIN_RESET)
{
uint32_t elapsed = HAL_GetTick() - ir_not_detect_time;
if (elapsed < EMERGENCY_THRESHOLD_MS)
{
/* Transisi terjadi < 500ms → aktifkan mode darurat */
emergency_mode = 0; /* reset dulu agar blink_state fresh */
blink_state = 0;
blink_last_time = HAL_GetTick();
emergency_mode = 1;
}
}
/* --------------------------------------------------
* DETEKSI TRANSISI IR: mendeteksi → tidak mendeteksi
* Catat timestamp awal kondisi "tidak mendeteksi"
* -------------------------------------------------- */
if (ir_last == GPIO_PIN_RESET && ir_now == GPIO_PIN_SET)
{
ir_not_detect_time = HAL_GetTick();
}
ir_last = ir_now;
/* --------------------------------------------------
* EKSEKUSI OUTPUT berdasarkan mode
* -------------------------------------------------- */
if (emergency_mode)
{
handle_emergency();
}
else
{
handle_normal(switch_now);
}
HAL_Delay(10); /* Loop setiap 10ms, cukup responsif */
}
}
/* ============================================================
* FUNGSI: Matikan semua output
* ============================================================ */
static void all_outputs_off(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,
LED_GREEN_Pin | LED_RED_Pin |
LED_BLUE_Pin | BUZZER_Pin,
GPIO_PIN_RESET);
}
/* ============================================================
* FUNGSI: Handle mode darurat
* LED Merah & Biru berkedip bergantian, Buzzer terus menyala
* ============================================================ */
static void handle_emergency(void)
{
uint32_t now = HAL_GetTick();
if (now - blink_last_time >= BLINK_INTERVAL_MS)
{
blink_last_time = now;
blink_state = !blink_state;
if (blink_state)
{
/* Fase 1: LED Merah ON, LED Biru OFF */
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{
/* Fase 2: LED Merah OFF, LED Biru ON */
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
/* Buzzer selalu ON (nada tinggi terus-menerus) */
HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_SET);
/* Pastikan LED Hijau mati */
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
}
/* ============================================================
* FUNGSI: Handle mode normal (logika parkir mundur biasa)
* ============================================================ */
static void handle_normal(uint8_t switch_state)
{
if (switch_state == GPIO_PIN_RESET)
{
/* Switch tidak aktif → semua output mati */
all_outputs_off();
}
else
{
/* Switch aktif → baca kondisi IR */
uint8_t ir_now = HAL_GPIO_ReadPin(IR_SENSOR_GPIO_Port, IR_SENSOR_Pin);
if (ir_now == GPIO_PIN_RESET)
{
/* IR mendeteksi objek → LED Merah + Buzzer ON */
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{
/* IR tidak mendeteksi → aman, LED Hijau ON */
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
}
}
/* ============================================================
* KONFIGURASI CLOCK
* ============================================================ */
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_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* ============================================================
* INISIALISASI GPIO
* ============================================================ */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/* --- INPUT: PA0 (Switch), PA1 (IR Sensor) --- */
GPIO_InitStruct.Pin = BUTTON_REVERSE_Pin | IR_SENSOR_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* --- OUTPUT: PB0 (LED Green), PB1 (LED Red),
PB2 (Buzzer), PB3 (LED Blue) --- */
GPIO_InitStruct.Pin = LED_GREEN_Pin | LED_RED_Pin |
BUZZER_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(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* Pastikan semua output mati di awal */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,
LED_GREEN_Pin | LED_RED_Pin |
BUZZER_Pin | LED_BLUE_Pin,
GPIO_PIN_RESET);
}
/* ============================================================
* ERROR HANDLER
* ============================================================ */
void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1) {}
}
b. main.h
#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include "stm32c0xx_hal.h"
void Error_Handler(void);
/* ====== PIN INPUT ====== */
#define BUTTON_REVERSE_Pin GPIO_PIN_0
#define BUTTON_REVERSE_GPIO_Port GPIOA
#define IR_SENSOR_Pin GPIO_PIN_1
#define IR_SENSOR_GPIO_Port GPIOA
/* ====== PIN OUTPUT ====== */
#define LED_GREEN_Pin GPIO_PIN_0
#define LED_GREEN_GPIO_Port GPIOB
#define LED_RED_Pin GPIO_PIN_1
#define LED_RED_GPIO_Port GPIOB
#define BUZZER_Pin GPIO_PIN_2
#define BUZZER_GPIO_Port GPIOB
#define LED_BLUE_Pin GPIO_PIN_3
#define LED_BLUE_GPIO_Port GPIOB
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __MAIN_H */
5. Kondisi [Kembali]
Percobaan 2 Kondisi 8
ketika infrared sensor jika kondisi sensor tidak mendeteksi ke mendeteksi dalam waktu kurang dari 500ms, sistem mengaktifkan mode darurat, maka LED RGB berkedip Merah & Biru secara cepat dan Buzzer berbunyi nada tinggi terus-menerus.
6. Video Simulasi [Kembali]
7. Download File [Kembali]
Download HTML [Download]
Datasheet Mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE [Download]
Datasheet Sensor Infrared [Download]
Datasheet Buzzer [Download]
Comments
Post a Comment