LA 1 Modul 2 Mikro ~ Rafqi Febrian Putra

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

4. Flowchart dan Listing Program

5. Video Demo

6. Analisa

7. Download File

Percobaan 8

Motor DC, Motor Stepper, Touch Sensor, Potensiometer

1. Prosedur [Kembali]

Siapkan alat alat yang diperlukan pada STM32
Hubungkan setiap komponen
Inputkan Listing Program
Running

2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]

Hardware :

STM32F103C8 – Sebagai mikrokontroler utama untuk mengendalikan sistem.

Motor Stepper
Driver Motor Stepper

Motor Dc
Potensiometer
Touch Sensor

Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Prinsip Kerja :

Sistem ini bekerja dengan mengandalkan sensor sentuh sebagai pemicu input digital ke mikrokontroler STM32F103C8 (board Blue Pill). Sensor ini terhubung ke salah satu pin GPIO seperti PA0 atau PA1 yang mudah diakses pada sisi kiri board, serta mendukung fungsi input digital dan fitur interrupt untuk deteksi sentuhan yang lebih efisien. Saat sensor disentuh, ia mengirimkan sinyal logika HIGH ke STM32, yang kemudian memproses sinyal tersebut sebagai perintah untuk mengaktifkan aktuator.

Sebagai otak dari sistem, STM32F103C8 menerima input dari sensor dan menghasilkan output digital melalui pin seperti PB0 hingga PB3. Pin-pin ini dipilih karena merupakan GPIO yang stabil dan umum digunakan dalam kendali digital. Output dari STM32 kemudian diarahkan ke input IC driver motor ULN2003A, yang bertugas memperkuat sinyal dan arus agar cukup kuat untuk menggerakkan motor. Fungsi ini penting karena mikrokontroler tidak mampu menyuplai arus besar secara langsung.

Driver ULN2003A menerima sinyal dari STM32 melalui pin 1B sampai 7B, dan menyalurkannya ke motor melalui pin 1C sampai 7C. Pin COM pada ULN2003A dihubungkan ke tegangan +3.3V sebagai perlindungan dari arus balik (flyback) berkat dioda internal yang dimilikinya. Penggunaan ULN2003A sangat krusial dalam sistem ini karena selain mampu menangani beban arus besar, ia juga berfungsi melindungi mikrokontroler dari potensi kerusakan.

Motor BLDC (Brushless DC) sebagai aktuator akhir dalam sistem ini mendapatkan suplai daya dari jalur +3.3V dan GND, dan dikendalikan melalui output dari ULN2003A. Motor ini tidak disuplai langsung oleh STM32 karena keterbatasan arus yang dapat disediakan oleh mikrokontroler. Dengan kata lain, ULN2003A bertindak sebagai saklar elektronik yang kuat untuk memastikan motor dapat beroperasi dengan arus yang memadai.

4. Flowchart dan Listing Program [Kembali]

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 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
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;

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) {

// Saat tidak disentuh, jalankan stepper seperti biasa
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; // 0 = CW, 1 = CCW
}

if (current_mode == 0) {
RunStepper(STEP_SEQ_CW, 5);
} else {
RunStepper(STEP_SEQ_CCW, 5);
}
}

HAL_Delay(1);
}
}


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);
}

void MX_GPIO_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG(); // Optional: disable JTAG to free PB3-PB4 if
needed

// Konfigurasi Touch Sensor sebagai input dengan EXTI (interrupt)
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);

// Aktifkan NVIC untuk EXTI0
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

// Konfigurasi Motor DC (PB7)
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);

// Konfigurasi Stepper Motor (PB8-PB11)
GPIO_InitStruct.Pin = IN1_PIN | IN2_PIN | IN3_PIN | IN4_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
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 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 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) {
// Touch sensor ditekan - 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 {
// Touch sensor dilepas - matikan motor DC
HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_DC_PORT, MOTOR_DC_PIN,
GPIO_PIN_RESET);
}
}
}

// IRQ Handler untuk EXTI0
void EXTI0_IRQHandler(void) {
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(TOUCH_SENSOR_PIN);
}

void Error_Handler(void) {
while(1) {}
}