LA1 Modul 2 up&uc

[menuju akhir]

Laporan Akhir 1 Modul 2

(Percobaan 8)

1. Prosedur[kembali]

  1. Menentukan Komponen yang Digunakan

    • Komponen yang digunakan dalam percobaan ini adalah STM32 Board (STM32F103C8T6), Motor DC, Stepper Motor, Modul Sensor Touch, Potentiometer, Resistor, Transistor (untuk kontrol motor DC), ST-Link Programmer, Kabel Jumper, dan Breadboard.

  2. Konfigurasi Pin pada STM32CubeIDE

    • Tentukan pin GPIO untuk PWM motor DC.

    • Tentukan pin GPIO untuk kontrol Stepper Motor (IN1, IN2, IN3, IN4).

    • Tentukan pin GPIO untuk input Sensor Touch.

    • Tentukan pin ADC untuk pembacaan nilai dari Potentiometer.

    • Tentukan pin GPIO untuk mengontrol Transistor.

  3. Setup di STM32CubeIDE

    • Buat proyek baru di STM32CubeIDE dan pilih STM32 model yang sesuai dengan board yang digunakan.

    • Atur konfigurasi pin GPIO untuk motor, stepper, sensor touch, dan potentiometer sesuai dengan fungsinya (output untuk motor dan stepper, input/analog untuk sensor touch dan potentiometer).

  4. Program di STM32CubeIDE

    • Tulis kode untuk mengontrol motor DC menggunakan PWM, kontrol stepper motor, dan pembacaan sensor touch.

    • Gunakan ADC untuk membaca nilai dari potensiometer dan sesuaikan dengan kebutuhan kontrol motor atau stepper.

  5. Build dan Run Program

    • Sambungkan STM32 ke laptop menggunakan ST-Link dan pastikan terdeteksi di STM32CubeIDE.

    • Build proyek dan upload program ke STM32 melalui ST-Link.

    • Jalankan program dan lakukan verifikasi untuk memastikan motor DC dan stepper berfungsi sesuai input yang diterima dari sensor touch dan potensiometer.

2. Hardware dan Diagram Blok[kembali]

1) White Board atau Project Board
2) STM 32

3) Motor Servo

4) Resistor 
5) Jumper
6) Sensor Touch

7) Potensiometer

8) Transistor

9) Stepper


b. Blok Diagram

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[kembali]

Prinsip Kerja Percobaan:

  1. Pengendalian Motor Berdasarkan Input Sensor Touch dan Potentiometer

    • Sensor touch terhubung ke pin PB0 pada STM32 sebagai input digital. Ketika sensor tidak disentuh (logika low), STM32 membaca nilai analog dari potentiometer melalui ADC pada pin PA0.

  2. Kontrol Stepper Motor dengan Potentiometer

    • Nilai ADC yang dibaca dari potentiometer digunakan untuk mengendalikan arah putaran stepper motor.

    • Jika nilai ADC < 2048, stepper berputar searah jarum jam (CW).

    • Jika nilai ADC ≥ 2048, stepper berputar berlawanan arah jarum jam (CCW).

    • Stepper dikontrol menggunakan 4 pin output (PB8–PB11), yang diatur secara bergantian untuk menghasilkan gerakan.

  3. Kontrol Motor DC dengan Sensor Touch dan Interupsi

    • Ketika sensor disentuh (logika high), interupsi EXTI dipicu, dan callback HAL_GPIO_EXTI_Callback() menyalakan motor DC melalui pin PB7 serta mematikan stepper motor (semua coil dimatikan).

    • Sistem memastikan hanya satu motor yang aktif pada satu waktu: jika sensor tidak disentuh, stepper motor berputar sesuai nilai potentiometer; jika sensor disentuh, motor DC menyala dan stepper berhenti.

  4. Peran Transistor pada Motor DC

    • Transistor yang terhubung ke motor DC berfungsi untuk memperkuat arus PWM yang dihasilkan oleh mikrokontroler, sehingga motor DC dapat beroperasi dengan aman dan efisien.

  5. Sistem Kerja Loop dan Pemantauan

    • Seluruh sistem bekerja dalam sebuah loop di fungsi main(), dengan terus memantau kondisi sensor dan pembacaan nilai dari potentiometer untuk kontrol dinamis terhadap motor.

Kesimpulan:

Percobaan ini menunjukkan bagaimana STM32 dapat digunakan untuk mengendalikan dua jenis motor (stepper dan DC) berdasarkan input dari sensor touch dan potentiometer. Penggunaan interupsi dan ADC memungkinkan kontrol yang efisien dan responsif, sementara transistor berfungsi untuk meningkatkan arus PWM agar motor DC dapat beroperasi dengan aman. Sistem ini mengilustrasikan penerapan teknik kontrol motor dengan input digital dan analog secara bersamaan.

4. Flowchart dan Listing Program [kembali]

A).Flowchart



B).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 TOUCH_SENSOR_PORT GPIOB

#define TOUCH_SENSOR_PIN GPIO_PIN_0


#define MOTOR_DC_PORT GPIOB

#define MOTOR_DC_PIN GPIO_PIN_7


// Mode Stepper: Clockwise (CW) dan Counter-Clockwise (CCW)

const uint8_t STEP_SEQ_CW[4] = {

(1 << 0), // IN1

(1 << 1), // IN2

(1 << 2), // IN3

(1 << 3) // IN4

};


const uint8_t STEP_SEQ_CCW[4] = {

(1 << 3), // IN4

(1 << 2), // IN3

(1 << 1), // IN2

(1 << 0) // IN1

};


ADC_HandleTypeDef hadc1;

uint8_t current_mode = 0; // 0 = CW, 1 = CCW

volatile uint8_t touch_state = 0; // Status sentuhan


// Fungsi prototipe

void SystemClock_Config(void);

void MX_GPIO_Init(void);

void MX_ADC1_Init(void);

void RunStepper(const uint8_t *sequence, uint8_t speed);

void Error_Handler(void);


int main(void)

{

HAL_Init();

SystemClock_Config();

MX_GPIO_Init();

MX_ADC1_Init();


while (1)

{

// Jika sensor tidak disentuh, jalankan stepper

if (HAL_GPIO_ReadPin(TOUCH_SENSOR_PORT, TOUCH_SENSOR_PIN) == GPIO_PIN_RESET)

{

HAL_ADC_Start(&hadc1);

if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10) == HAL_OK)

{

uint16_t adc_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

current_mode = (adc_val < 2048) ? 0 : 1; // Mode berdasarkan ADC

}


if (current_mode == 0)

RunStepper(STEP_SEQ_CW, 5);

else

RunStepper(STEP_SEQ_CCW, 5);

}


HAL_Delay(1);

}

}


// Fungsi untuk menjalankan motor stepper 1 langkah

void RunStepper(const uint8_t *sequence, uint8_t speed)

{

static uint8_t step = 0;


HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN1_PIN, (sequence[step] & (1 << 0)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN2_PIN, (sequence[step] & (1 << 1)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN3_PIN, (sequence[step] & (1 << 2)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN4_PIN, (sequence[step] & (1 << 3)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);


step = (step + 1) % 4;

HAL_Delay(speed);

}


// Inisialisasi GPIO

void MX_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};


__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG(); // Nonaktifkan JTAG jika perlu PB3-PB4


// Touch Sensor - Input dengan interrupt (EXTI)

GPIO_InitStruct.Pin = TOUCH_SENSOR_PIN;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

HAL_GPIO_Init(TOUCH_SENSOR_PORT, &GPIO_InitStruct);


HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);


// Motor DC - Output push-pull

GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_DC_PIN;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

HAL_GPIO_Init(MOTOR_DC_PORT, &GPIO_InitStruct);


// Stepper Motor - Output push-pull

GPIO_InitStruct.Pin = IN1_PIN | IN2_PIN | IN3_PIN | IN4_PIN;

HAL_GPIO_Init(STEPPER_PORT, &GPIO_InitStruct);

}


// Inisialisasi ADC

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();

}


// 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_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();

}


// Callback ketika EXTI dipicu oleh sensor sentuh

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)

{

if (GPIO_Pin == TOUCH_SENSOR_PIN)

{

GPIO_PinState pinState = HAL_GPIO_ReadPin(TOUCH_SENSOR_PORT, TOUCH_SENSOR_PIN);


if (pinState == GPIO_PIN_SET)

{

// Saat disentuh: nyalakan motor DC, matikan stepper

HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_DC_PORT, MOTOR_DC_PIN, GPIO_PIN_SET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN1_PIN | IN2_PIN | IN3_PIN | IN4_PIN, GPIO_PIN_RESET);

}

else

{

// Saat dilepas: matikan motor DC

HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_DC_PORT, MOTOR_DC_PIN, GPIO_PIN_RESET);

}

}

}


// Handler untuk EXTI line 0

void EXTI0_IRQHandler(void)

{

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(TOUCH_SENSOR_PIN);

}


// Handler untuk error

void Error_Handler(void)

{

while (1)

{

// Bisa ditambahkan indikator LED jika diperlukan

}

}


5. Analisa [kembali]



6. Video Simulasi [kembali]

                                  


7. Download file [kembali]

Video Rangkaian Praktikum[Download]
Datasheet Resistor [Download]
Datasheet Motor servo [Download]
Datasheet STM32F103C8 [Download]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

                                     BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA   Oleh : Arga Vibrano 2210952034 Elektronika A       Do...

  • (tanpa judul)
                                         BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA   Oleh : Arga Vibrano 2210952034 Elektronika A       Do...