percobaan 2 kondisi 2
By: Haykal Aqsara
2210951023
1. Kondisi [Kembali]
2. Rangkaian Simulasi [Kembali]
- Rangkai sesuai gambar percobaan dengan inputnya yaitu sensor Soil Moisture dan outputnya yaitu LED RGB dan Motor Stepper
- Buatlah program dengan konfigurasi pin input dan output berdasarkan pada pin GPIO STM32 yang telah dirangkai sebelumnya. Kemudian buatlah program untuk menghasilkan output LED RGB sesuai kondisi yang telah ditentukan
- Run simulation dan lihat perubahan ketika sensor soil moisture mendeteksi kelembapan basah
- Program selesai
Gambar Rangkaian
Gambar 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 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}; // 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) {}
}
Rangkaian ini memanfaatkan sensor soil moisture untuk memantau tingkat kelembapan tanah. Sensor tersebut bekerja dengan dua elektroda logam yang ditancapkan ke dalam tanah untuk mengukur resistansi. Saat tanah dalam kondisi lembap, resistansi antara elektroda menurun, sehingga tegangan keluaran pada pin analog (AO) meningkat. Tegangan ini dikirimkan ke pin ADC milik mikrokontroler STM32 untuk diolah menjadi data kelembapan. Potensiometer (RV1) disertakan untuk mengatur sensitivitas sensor terhadap perubahan kelembapan tanah.
Mikrokontroler STM32F103C8T6 membaca sinyal analog dari sensor melalui pin ADC, kemudian memprosesnya. Jika nilai yang diterima menunjukkan kelembapan tinggi (tanah basah), mikrokontroler akan mengaktifkan salah satu warna pada LED RGB sebagai indikator visual. Proses ini dilakukan dengan memberikan sinyal PWM ke tiga resistor (R1, R2, R3) yang masing-masing terhubung ke kanal warna merah, hijau, dan biru pada LED RGB.
Dalam kondisi tanah yang basah, hanya kanal merah pada LED RGB yang diaktifkan, sementara kanal biru dan hijau tetap mati (duty cycle 0%). Hal ini menghasilkan cahaya biru yang menandakan bahwa tanah cukup lembap dan belum memerlukan penyiraman.
Rangkaian ini juga dilengkapi dengan driver ULN2003A, yang berfungsi untuk mengendalikan perangkat seperti motor atau pompa air. Walaupun fokus utama simulasi ini adalah LED sebagai indikator, keberadaan ULN2003A membuka peluang pengembangan sistem menjadi lebih kompleks, seperti menghidupkan pompa otomatis saat tanah terdeteksi kering. Dengan demikian, sistem ini dapat menjadi prototipe dasar untuk sistem irigasi otomatis berbasis kelembapan tanah, mendukung konsep pertanian pintar (smart farming).
Penggunaan STM32F103C8T6 memberikan keunggulan dalam hal kinerja dan fleksibilitas pemrograman. Mikrokontroler ini mendukung pembacaan sinyal analog 12-bit, yang cukup presisi untuk menangkap fluktuasi tegangan dari sensor. Selain itu, banyaknya pin I/O memungkinkan koneksi ke perangkat tambahan seperti layar LCD, modul komunikasi nirkabel (Bluetooth/Wi-Fi), dan berbagai aktuator. Dengan pemrograman lanjutan, sistem dapat dikembangkan untuk menampilkan data kelembapan secara real-time, mengirimkan notifikasi ke ponsel, hingga menyimpan data historis untuk keperluan analisis pertanian presisi.
Komentar
Posting Komentar