M2 TP2
1. Prosedur [kembali]
Langkah pertama adalah menyiapkan seluruh alat dan bahan yang diperlukan. Pastikan semua komponen seperti mikrokontroler STM32F103C8, sensor LDR, buzzer, transistor BD139, serta resistor sudah tersedia dan siap digunakan.Selanjutnya, lakukan perakitan rangkaian sesuai dengan skema berikut:
Sensor LDR (LDR1):
Salah satu kaki LDR dihubungkan ke sumber tegangan 3.3V, sedangkan kaki lainnya disambungkan ke pin ADC (PC0) pada STM32F103C8. Untuk menjaga kestabilan sinyal, pasang resistor pull-down 10kΩ antara kaki LDR yang terhubung ke pin ADC dan ground.
Buzzer (BUZ1):
Sambungkan salah satu terminal buzzer ke sumber tegangan 5V, dan terminal lainnya ke kaki kolektor transistor BD139. Emitor transistor dihubungkan langsung ke ground.
Transistor BD139 (Q1):
Kaki kolektor transistor dihubungkan ke buzzer, emitor ke ground, dan basis dihubungkan ke pin PA0 STM32F103C8 melalui resistor 2.2kΩ untuk membatasi arus ke basis.
Penyediaan Sumber Daya:
Pastikan bahwa STM32F103C8 mendapatkan tegangan 3.3V melalui pin VDDA, sementara buzzer mendapatkan suplai 5V.
Pemrograman Mikrokontroler:
Gunakan STM32CubeIDE atau software serupa untuk mengisi program ke dalam STM32F103C8. Program akan membaca nilai ADC dari sensor LDR dan membandingkannya dengan nilai ambang batas. Jika nilai lux yang terdeteksi lebih rendah dari batas yang ditentukan, maka pin PA0 akan mengirimkan sinyal HIGH untuk mengaktifkan transistor dan membunyikan buzzer.
Logika Program Sensor LDR:
Program akan terus memantau nilai ADC dari LDR yang terhubung ke pin PC0. Jika hasil pembacaan, setelah dikonversi menjadi satuan lux, lebih kecil dari nilai ambang batas, maka sinyal HIGH dikirim dari PA0 untuk menyalakan transistor Q1 dan buzzer. Sebaliknya, bila tingkat lux lebih tinggi dari ambang batas, buzzer akan dimatikan dengan menghentikan arus pada basis transistor.
Pengujian Rangkaian:
Lakukan pengujian dengan mengubah intensitas cahaya yang diterima sensor LDR, misalnya dengan menutupi atau membuka akses cahaya. Ketika sensor mendeteksi kondisi gelap (lux < ambang batas), buzzer akan menyala. Saat kondisi terang (lux > ambang batas), buzzer akan berhenti berbunyi.
Verifikasi Output:
Pastikan bahwa buzzer berfungsi sesuai kondisi cahaya, dan periksa output ADC atau nilai lux pada terminal mikrokontroler untuk memastikan sensor bekerja dengan baik.
Penyelesaian:
Setelah semua pengujian berhasil dan sistem bekerja sesuai harapan, maka proyek sistem peringatan berbasis sensor LDR dan buzzer dinyatakan selesai.
2. Hardware dan Diagram Blok [kembali]
a. Hardware - STM32F103C8
STM32F103C8 adalah mikrokontroler 32-bit yang diproduksi oleh STMicroelectronics. Mikrokontroler ini termasuk dalam keluarga STM32 yang menggunakan inti ARM Cortex-M3. STM32F103C8 dilengkapi dengan berbagai fitur, seperti memori flash 64KB, SRAM 20KB, dan banyak pin I/O (Input/Output) untuk berbagai aplikasi.
- Resistor 10K dan 2.2k ohm
Resistor adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dalam suatu rangkaian. Nilai hambatan resistor diukur dalam ohm (Ω) dan sering digunakan untuk mengontrol tegangan, membatasi arus, serta melindungi komponen lain seperti LED dari kerusakan akibat arus berlebih. Resistor tersedia dalam berbagai jenis, seperti tetap, variabel (potensiometer), dan termistor yang peka terhadap suhu.
- Push Button
Push button adalah sakelar mekanik yang bekerja saat ditekan dan kembali ke posisi semula saat dilepas. Komponen ini digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sirkuit listrik, seperti dalam sistem kontrol, input pengguna pada perangkat elektronik, dan tombol reset atau start dalam rangkaian mikroprosesor. Push button sering dikombinasikan dengan mikrokontroler untuk menangkap input pengguna dalam berbagai aplikasi interaktif.
- LDR
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang nilai resistansinya berubah tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Ketika cahaya jatuh pada permukaan LDR, resistansinya akan menurun, sementara dalam kondisi gelap, resistansinya akan meningkat. Fungsi utama LDR adalah untuk mendeteksi tingkat cahaya, yang sering digunakan dalam aplikasi seperti pengaturan otomatis pencahayaan, sensor cahaya pada perangkat elektronik, serta sebagai input pada sistem pengukuran intensitas cahaya atau pengendalian pencahayaan secara otomatis.
- Buzzer
Buzzer adalah komponen elektronik yang menghasilkan suara sebagai output dari sinyal listrik yang diterimanya. Buzzer biasanya digunakan untuk memberi tanda atau peringatan melalui suara dalam berbagai perangkat, seperti alarm, perangkat pengingat, atau sistem kontrol. Terdapat dua jenis buzzer, yaitu piezoelectric dan elektromagnetik. Buzzer piezoelectric bekerja dengan mengubah sinyal listrik menjadi getaran mekanik yang menghasilkan suara, sedangkan buzzer elektromagnetik menghasilkan suara dengan cara menggerakkan membran menggunakan medan magnet. Buzzer sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan pemberitahuan atau peringatan suara, seperti alarm keamanan, timer, atau indikator status perangkat.
- Motor DC
Motor DC (Direct Current) adalah jenis motor listrik yang beroperasi menggunakan arus searah (DC). Motor ini mengubah energi listrik menjadi energi mekanik untuk menghasilkan gerakan rotasi. Motor DC memiliki dua komponen utama, yaitu stator (bagian diam) dan rotor (bagian yang berputar). Motor DC digunakan dalam berbagai aplikasi untuk menggerakkan perangkat mekanik, seperti dalam robotika, kendaraan listrik, kipas angin, dan sistem penggerak otomatis lainnya. Motor DC dapat dikendalikan kecepatan rotasinya dengan mengubah tegangan atau arus yang diberikan.
b. Blok Diagram :
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]
- Rangkaian
Prinsip Kerja
Rangkaian ini menggunakan mikrokontroler STM32F103C8 untuk membaca nilai dari potensiometer yang disimulasikan melalui sensor LDR, kemudian mengendalikan motor DC dan buzzer berdasarkan nilai ambang yang telah ditentukan. Potensiometer terhubung ke pin ADC pada mikrokontroler untuk mendapatkan nilai analog. Jika nilai pembacaan potensiometer berada di bawah threshold 1500, mikrokontroler akan mengatur motor DC agar berputar dengan duty cycle sebesar 30% menggunakan sinyal PWM, sedangkan buzzer akan diaktifkan dan berbunyi dengan frekuensi tinggi sebagai indikator. Sebaliknya, jika nilai potensiometer berada di atas threshold 3000, mikrokontroler akan mengubah duty cycle motor DC menjadi 80% untuk meningkatkan kecepatan putarannya, sementara buzzer akan dimatikan sehingga tidak berbunyi. Dengan demikian, sistem ini secara dinamis mengatur kecepatan motor dan status buzzer berdasarkan nilai input dari potensiometer.
4. Flowchart dan Listing Program [kembali]
- Flowchart
- Listing Program
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
******************************************************************************
* @file : main.c
* @brief : Main program body
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2025 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
ADC_HandleTypeDef hadc1;
TIM_HandleTypeDef htim1;
TIM_HandleTypeDef htim2;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);
static void MX_TIM1_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_TIM1_Init();
MX_TIM2_Init();
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1); // Motor PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3); // Buzzer PWM
HAL_ADC_Start(&hadc1);
uint8_t buzzer_enabled = 1;
uint32_t last_buzzer_change = 0;
uint8_t buzzer_freq_index = 0;
const uint32_t buzzer_periods[] = {143999, 71999, 47999}; // Frekuensi berbeda
// Threshold (dari rendah → sedang → tinggi)
const uint16_t THRESH_LOW = 1500;
const uint16_t THRESH_MID = 3000;
while (1)
{
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);
uint32_t adc_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
// --- Motor Control ---
if (adc_val < THRESH_LOW)
{
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 19660); // Lambat
}
else if (adc_val < THRESH_MID)
{
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1,52428); // Sedang
}
else
{
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 1000); // Cepat
}
// --- Buzzer Logic ---
if (adc_val < THRESH_LOW && buzzer_enabled)
{
// Ubah frekuensi buzzer setiap 500ms
if (HAL_GetTick() - last_buzzer_change >= 500)
{
last_buzzer_change = HAL_GetTick();
buzzer_freq_index = (buzzer_freq_index + 1) % 3;
uint32_t period = buzzer_periods[buzzer_freq_index];
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, period);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, period / 2); // 50% duty
}
}
else
{
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0); // Matikan buzzer
}
// --- Button Logic (PB0 ditekan = nonaktifkan buzzer) ---
if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET)
{
buzzer_enabled = 0;
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_3, 0); // Paksa matikan buzzer
}
HAL_Delay(10);
}
}
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {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();
}
PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV2;
if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
static void MX_ADC1_Init(void)
{
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
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_1CYCLE_5;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
static void MX_TIM1_Init(void)
{
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig = {0};
htim1.Instance = TIM1;
htim1.Init.Prescaler = 0;
htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim1.Init.Period = 65535;
htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim1.Init.RepetitionCounter = 0;
htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 0;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;
sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sBreakDeadTimeConfig.OffStateRunMode = TIM_OSSR_DISABLE;
sBreakDeadTimeConfig.OffStateIDLEMode = TIM_OSSI_DISABLE;
sBreakDeadTimeConfig.LockLevel = TIM_LOCKLEVEL_OFF;
sBreakDeadTimeConfig.DeadTime = 0;
sBreakDeadTimeConfig.BreakState = TIM_BREAK_DISABLE;
sBreakDeadTimeConfig.BreakPolarity = TIM_BREAKPOLARITY_HIGH;
sBreakDeadTimeConfig.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(&htim1, &sBreakDeadTimeConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
HAL_TIM_MspPostInit(&htim1);
}
static void MX_TIM2_Init(void)
{
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 0;
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 65535;
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 0;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_3) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/*Configure GPIO pin : PB0 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}
void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1)
{
}
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
5. Kondisi [kembali]
Percobaan 3 kondisi 2
Buatlah rangkaian seperti gambar pada percobaan 3, Jika nilai potensiometer di bawah threshold 1500 maka motor DC berputar dengan duty cycle 30% dan buzzer berbunyi dengan frekuensi tinggi; jika nilai di atas threshold 3000 maka motor DC berputar dengan duty cycle 80% dan buzzer mati
6. Video Simulasi [kembali]
7. Download file [kembali]
File rangkaian (zip) klik disini
Download video simulasi klik disini
Datasheet STM32F103C8 klik disini
Datasheet motor dc klik disini
Datasheet resistor klik disini
Datasheet buzzer klik disini
Data Sheet LDR [klik disini]
Datasheet push button klik disini
File HTML