Laporan Akhir 2 Percobaan 4
1. Prosedur [Kembali]
Buka web WOKWI.COM dan cari STM 32 NUCLEO C031C6 Rangkai komponen sesuai dengan gambar rangkaian di modul Klik pada Library Manager untuk membuat file baru yang bernama main.h dan main.c Masukan program yang telah di buat sesuai kondisi pada kedua file tersebut Simulasikan
2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]
1. STM32 NUCLEO-G474RE
2. PIR Sensor
3. LDR Sensor
4. Driver Motor L298
5. Resistor 1k ohm
6. LED
7. Push Button
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]
Rangkaian pada Percobaan 4 ini beroperasi sebagai sistem lampu otomatis cerdas yang mengutamakan efisiensi energi dengan menggabungkan sensor cahaya (LDR), sensor gerak (PIR), dan sakelar pengaman manual. Prinsip kerja utamanya didasarkan pada hierarki kondisi lingkungan, di mana tingkat cahaya menjadi faktor penentu utama yang mendominasi pembacaan gerakan.
Secara urutan logika, sistem bekerja sebagai berikut:
Pengecekan Tombol Pengaman (Prioritas Utama): Mikrokontroler pertama-tama mengecek status tombol (PB1). Jika tombol ditekan, sistem masuk ke mode darurat yang memaksa lampu mati total, mengabaikan semua pembacaan sensor baik LDR maupun PIR.
Evaluasi Cahaya oleh LDR (Kondisi Terang): Pada kondisi operasional normal, sistem mengecek sensor LDR (PA0) terlebih dahulu. Ketika LDR mendeteksi cahaya terang (nilai ADC < 2000), mikrokontroler akan memastikan lampu LED (PA6) mati sepenuhnya. Pada kondisi ini, pembacaan sensor PIR akan diabaikan secara mutlak; sehingga terlepas dari apakah PIR mendeteksi gerakan manusia atau tidak, lampu akan tetap mati.
Evaluasi Gerakan oleh PIR (Kondisi Gelap): Sistem baru akan beralih memantau sensor PIR (PA1) jika LDR mendeteksi lingkungan dalam kondisi malam atau gelap (nilai ADC ≥ 2000). Dalam kondisi gelap ini, LED hanya akan menyala penuh jika terdapat gerakan yang terdeteksi.
Sistem Penundaan (Delay ): Ketika lampu menyala akibat deteksi gerakan di saat gelap, mikrokontroler akan menahan lampu agar tetap menyala dan memberikan waktu tunda (delay ) selama 5 detik terhitung sejak gerakan terakhir terdeteksi, sebelum akhirnya mematikan lampu secara otomatis jika sudah tidak ada pergerakan lagi.
4. Flowchart dan Listing Program [Kembali]
/* ================= main.h ================= */
#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H
#include "stm32g4xx_hal.h"
/* ================= PIN DEFINITIONS ================= */
/* LDR (ADC) */
#define LDR_PORT GPIOA
#define LDR_PIN GPIO_PIN_0 // PA0
/* PIR SENSOR */
#define PIR_PORT GPIOA
#define PIR_PIN GPIO_PIN_1 // PA1
/* PUSH BUTTON */
#define BUTTON_PORT GPIOB
#define BUTTON_PIN GPIO_PIN_1 // PB1
/* LED PWM */
#define LED_PORT GPIOA
#define LED_PIN GPIO_PIN_6 // PA6 (TIM3_CH1)
/* ================= FUNCTION PROTOTYPES ================= */
void SystemClock_Config(void);
void MX_GPIO_Init(void);
void MX_ADC1_Init(void);
void MX_TIM3_Init(void);
void Error_Handler(void);
#endif
/* ================= main.c ================= */
#include "main.h"
/* ================= HANDLE ================= */
ADC_HandleTypeDef hadc1;
TIM_HandleTypeDef htim3;
/* ================= VARIABLE ================= */
volatile uint8_t emergency_mode = 0;
uint32_t last_motion_time = 0;
/* fallback tombol */
uint8_t last_button_state = 1;
/* ================= PARAMETER ================= */
#define LDR_THRESHOLD 2000
#define MOTION_TIMEOUT 5000
#define LED_OFF 0
#define LED_DIM 100
#define LED_FULL 1000
/* ================= 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;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
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();
}
}
/* ================= GPIO ================= */
void MX_GPIO_Init(void)
{
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* PIR → PA1 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* BUTTON → PB1 (Pull-up + Interrupt) */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* LED PWM → PA6 (TIM3_CH1) */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM3;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* Interrupt EXTI untuk PB1 */
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI1_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI1_IRQn);
}
/* ================= ADC ================= */
void MX_ADC1_Init(void)
{
__HAL_RCC_ADC12_CLK_ENABLE();
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
hadc1.Init.OversamplingMode = DISABLE;
if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1; // PA0
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_12CYCLES_5;
sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
sConfig.Offset = 0;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* ================= PWM ================= */
void MX_TIM3_Init(void)
{
__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
htim3.Instance = TIM3;
htim3.Init.Prescaler = 64 - 1;
htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim3.Init.Period = 1000 - 1;
htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim3) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 0;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* ================= INTERRUPT CALLBACK ================= */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
{
emergency_mode = !emergency_mode;
}
}
/* ================= HELPER ================= */
uint16_t read_LDR(void)
{
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}
void set_LED(uint16_t value)
{
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, value);
}
/* ================= MAIN ================= */
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_TIM3_Init();
if (HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
while (1)
{
/* ===== fallback button ===== */
uint8_t current_button = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1);
if (last_button_state == 1 && current_button == 0)
{
emergency_mode = !emergency_mode;
HAL_Delay(50); // debounce
}
last_button_state = current_button;
/* ===== MODE DARURAT ===== */
if (emergency_mode)
{
set_LED(LED_OFF);
continue;
}
uint16_t ldr = read_LDR();
uint8_t pir = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1);
/* ===== SIANG ===== */
if (ldr < LDR_THRESHOLD)
{
set_LED(LED_OFF);
}
else
{
/* ===== MALAM ===== */
if (pir == GPIO_PIN_SET)
{
last_motion_time = HAL_GetTick();
}
if ((HAL_GetTick() - last_motion_time) < MOTION_TIMEOUT)
{
set_LED(LED_FULL);
}
else
{
set_LED(LED_DIM);
}
}
HAL_Delay(100);
}
}
/* ================= ERROR HANDLER ================= */
void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1)
{
}
}
5. Video Demo [Kembali]
VIDEO
6. Analisa [Kembali]
7. Video Simulasi [Kembali]
VIDEO
8. Download File [Kembali]
File Tugas Pendahuluan(.Zip) [Klik Disini]
Video Simulasi [Klik Disini]
Video Demo [Klik Disini]
Download Datasheet Pir Sensor (klik disini)
Download Datasheet Resistor (klik disini)
Download Datasheet LED (klik disini)
Download Datasheet STM32 Nucleo G474RE [Klik Disini]
Download Datasheet LDR Sensor [Klik Disini]
Download Datasheet Push Button [Klik Disini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar