Prinsip kerja rangkaian ini adalah mendeteksi tekanan pada dua push button dan mengaktifkan buzzer berdasarkan kondisi tertentu. Push button 1 dan push button 2 dihubungkan ke mikrokontroler dengan konfigurasi pull-up, sehingga dalam keadaan normal (tidak ditekan) tombol akan bernilai HIGH (1). Ketika salah satu tombol ditekan, nilainya berubah menjadi LOW (0), sementara tombol lainnya tetap HIGH (1). Mikrokontroler akan membaca kondisi ini dan menyalakan buzzer selama 100 milidetik sebagai respons. Jika kedua tombol ditekan bersamaan atau tidak ada tombol yang ditekan, buzzer tidak akan menyala. Program ini bekerja secara terus-menerus dalam loop utama, sehingga dapat segera merespons perubahan tekanan tombol dengan akurat. Untuk mencegah kesalahan pembacaan akibat bouncing tombol, digunakan delay debounce selama 10 milidetik.
Ketika sistem mulai bekerja, STM32F103C8 akan pertama-tama membaca status sensor Infrared (PB10), yang berfungsi untuk mendeteksi keberadaan gerakan di sekitar sensor. Jika sensor Infrared mendeteksi adanya gerakan, maka STM32 tidak akan melanjutkan proses ke tahap berikutnya, dan LED RGB tetap dalam kondisi mati. Namun, jika sensor Infrared tidak mendeteksi gerakan, STM32 akan melanjutkan untuk membaca status sensor Touch (PB7). Pada tahap ini, jika sensor Touch tidak disentuh, maka LED RGB tetap mati karena sistem belum mendapatkan sinyal input yang sesuai untuk menyalakan LED. Sebaliknya, jika sensor Touch disentuh, STM32 akan mengaktifkan LED RGB dengan warna Cyan. Warna Cyan dihasilkan dengan cara menyalakan pin output hijau (PA7) dan biru (PB0), sementara pin merah (PA6) dibiarkan mati. Sistem akan terus memantau perubahan pada sensor Infrared dan sensor Touch, sehingga ketika terjadi perubahan kondisi, STM32 akan segera memperbarui status LED sesuai dengan logika yang telah ditentukan.
Input adalah semua data dan perintah yang dimasukkan ke dalam memori untuk
diproses lebih lanjut oleh mikroprosesor. Sebuah perangkat input adalah komponen
piranti keras yang memungkinkan user atau pengguna memasukkan data ke dalam mikroprosesor. Output adalah data hasil yang telah diproses. Perangkat output adalah
semua komponen piranti keras yang menyampaikan informasi kepada orang-orang
yang menggunakannya.
Pada STM32 dan Raspberry Pi Pico pin input/output terdiri dari digital dan analog
yang jumlah pin-nya tergantung jenis mikrokontroller yang digunakan. Input digital
digunakan untuk mendeteksi perubahan logika biner pada pin tertentu. Adanya input
digital memungkinkan mikrokontroler untuk dapat menerjemahkan 0V menjadi logika
LOW dan 5V menjadi logika HIGH. Membaca sinyal digital pada mikrokontroller
dapat menggunakan sintaks digitalRead(pin);
Output digital terdiri dari dua buah logika, yaitu kondisi logika HIGH dan kondisi
logika LOW. Untuk menghasilkan output kita dapat menggunakan sintaks
digitalWrite(pin,nilai); yang sebelumnya pin sudah diset ke mode OUTPUT, lalu
parameter kedua adalah set nilai HIGH atau LOW. Apabila pin diset dengan nilai
HIGH, maka voltase pin tersebut akan diset ke 5V atau 3.3V dan bila pin diset ke LOW,
maka voltase pin tersebut akan diset ke 0V.
1.4.2 Raspberry Pi Pico
Raspberry Pi Pico adalah papan rangkaian elektronik yang di dalamnya terdapat
komponen utama chip mikrokontroler RP2040, yang dirancang dan diproduksi oleh
Raspberry Pi Foundatio. Tidak seperti komputer mini raspberry Pi lainnya yang
menjalankan sistem operasi seperti Linux, Pico dirancang untuk tugas-tugas yang lebih
sederhana dan langsung (embedded system), seperti membaca sensor, mengontrol
perangkat, atau melakukan pengolahan data pada tingkat hardware.
Adapun spesifikasi dari Raspberry Pi Pico adalah sebagai berikut:
Gambar1.Raspberry PiPico
MicrocontrollerRP2040
Operating Voltage 3.3
V
Input Voltage(recommended) 5 VviaUSB
Input Voltage(limit) 1.8–5.5 V
DigitalI/O Pins 26GPIOpins
PWMDigital
I/OPins16
AnalogInputPins3
DCCurrent per I/OPin 16
mA
DCCurrent for 3.3VPin 300 mA
FlashMemory 2MBon-boardQSPI
Flash
SRAM 264
KB
ClockSpeed Hingga133MHz
1.4.3 STM32103C8
STM32F103C8 adalah mikrokontroler berbasis ARM Cortex-M3 yang
dikembangkan oleh STMicroelectronics. Mikrokontroler ini sering digunakan dalam
pengembangan sistem tertanam karena kinerjanya yang baik, konsumsi daya yang
rendah, dan kompatibilitas dengan berbagai protokol komunikasi. Pada praktikum ini,
kita menggunakan STM32F103C8 yang dapat diprogram menggunakan berbagai metode, termasuk komunikasi serial (USART), SWD (Serial Wire Debug), atau JTAG
untuk berhubungan dengan komputer maupun perangkat lain. Adapun spesifikasi dari
STM32F4 yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
Gambar2.STM32F103C8
MicrocontrollerARMCortex-M3
Operating Voltage 3.3
V
Input Voltage(recommended) 5 V
Input Voltage(limit) 2 – 3.6 V
DigitalI/O
Pins32
PWMDigital I/OPins15
AnalogInputPins 10(dengan resolusi12-bit
ADC)
DCCurrent per I/OPin 25
mA
DCCurrent for 3.3VPin 150
mA
FlashMemory 64
KB
SRAM 20
KB
EEPROM EmulasidalamFlash
ClockSpeed 72
MHz
A. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG
1) Raspberry Pi Pico
1. RAM (Random Access Memory)
Raspberry Pi Pico dilengkapi dengan 264KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM yang
lebih besar ini memungkinkan Pico menjalankan aplikasi yang lebih kompleks dan
menyimpan data lebih banyak.
2. Memori Flash Eksternal
Raspberry Pi Pico tidak memiliki ROM tradisional. Sebagai gantinya, ia menggunakan
memori flash eksternal. Kapasitas memori flash ini dapat bervariasi, umumnya antara
2MB hingga 16MB, tergantung pada konfigurasi. Memori flash ini digunakan untuk
menyimpan firmware dan program pengguna. Penggunaan memori flash eksternal
pada Pico memberikan fleksibilitas lebih besar dalam hal kapasitas penyimpanan
program.
3. Crystal Oscillator
Raspberry Pi Pico menggunakan crystal oscillator untuk menghasilkan sinyal clock
yang stabil. Sinyal clock ini penting untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler
dan komponen lainnya.
4. Regulator Tegangan
Untuk memastikan pasokan tegangan yang stabil ke mikrokontroler.
5. Pin GPIO (General Purpose Input/Output):
Untuk menghubungkan Pico ke berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor,
dan LED.
2) STM32
1. RAM (Random Access Memory)
STM32F103C8 dilengkapi dengan 20KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM ini
memungkinkan mikrokontroler menjalankan berbagai aplikasi serta menyimpan data
sementara selama eksekusi program.
2. Memori Flash Internal
STM32F103C8 memiliki memori flash internal sebesar 64KB atau 128KB, yang
digunakan untuk menyimpan firmware dan program pengguna. Memori ini
memungkinkan penyimpanan kode program secara permanen tanpa memerlukan
media penyimpanan eksternal.
3. Crystal Oscillator
STM32F103C8 menggunakan crystal oscillator eksternal (biasanya 8MHz) yang
bekerja dengan PLL untuk meningkatkan frekuensi clock hingga 72MHz. Sinyal clock
yang stabil ini penting untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan
komponen lainnya.
4. Regulator Tegangan
STM32F103C8 memiliki sistem pengaturan tegangan internal yang memastikan
pasokan daya stabil ke mikrokontroler. Tegangan operasi yang didukung berkisar
antara 2.0V hingga 3.6V.
5. Pin GPIO (General Purpose Input/Output)
STM32F103C8 memiliki hingga 37 pin GPIO yang dapat digunakan untuk
menghubungkan berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor, LED, serta
komunikasi dengan antarmuka seperti UART, SPI, dan I²C.
Prinsip kerja rangkaian ini adalah mendeteksi tekanan pada dua push button dan mengaktifkan buzzer berdasarkan kondisi tertentu. Push button 1 dan push button 2 dihubungkan ke mikrokontroler dengan konfigurasi pull-up, sehingga dalam keadaan normal (tidak ditekan) tombol akan bernilai HIGH (1). Ketika salah satu tombol ditekan, nilainya berubah menjadi LOW (0), sementara tombol lainnya tetap HIGH (1). Mikrokontroler akan membaca kondisi ini dan menyalakan buzzer selama 100 milidetik sebagai respons. Jika kedua tombol ditekan bersamaan atau tidak ada tombol yang ditekan, buzzer tidak akan menyala. Program ini bekerja secara terus-menerus dalam loop utama, sehingga dapat segera merespons perubahan tekanan tombol dengan akurat. Untuk mencegah kesalahan pembacaan akibat bouncing tombol, digunakan delay debounce selama 10 milidetik.
Buatlah Rangkaian seperti gambar pada percobaan 5 dengan kondisi tambahkan push button menjadi 2 push button ketika push button 1 ditekan dan push button lainnya tidak ditekan maka buzzer akan aktif