MODUL 1
General Input dan Output
1. Pendahuluan[Kembali]
a) Asistensi dilakukan 1x
b) Praktikum dilakukan 1x
2. Tujuan[Kembali]
a) Memahami cara penggunaan input dan output digital pada mikrokontroler
b) Menggunakan komponen input dan output sederhana dengan Raspberry Pi Pico
c) Menggunakan komponen Input dan Output sederhana dengan STM32F103C8
3. Alat dan Bahan[Kembali]
a) Raspberry Pi Pico
b) STM32F103C8
c) LED
d) Push Button
e) LED RGB
f) Touch Sensor
g) PIR Sensor
h) Sensor Infrared
i) Buzzer
j) Breadboard
k) Resistor
4. Dasar Teori[Kembali]
1.4.1 General Input Output
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:
Gambar 1. Raspberry Pi Pico
|
Microcontroller RP2040
|
|
Operating Voltage 3.3
V
|
|
Input Voltage (recommended) 5 V via USB
|
|
Input Voltage (limit) 1.8–5.5 V
|
|
Digital I/O Pins 26 GPIO
pins
|
|
PWM Digital
I/O Pins 16
|
|
Analog Input Pins 3
|
|
DC Current per I/O Pin 16
mA
|
|
DC Current for 3.3V Pin 300 mA
|
|
Flash Memory 2 MB on-board QSPI
Flash
|
|
SRAM 264
KB
|
|
Clock Speed Hingga 133 MHz
|
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:
Gambar 2. STM32F103C8
|
Microcontroller ARM Cortex-M3
|
|
Operating Voltage 3.3
V
|
|
Input Voltage (recommended) 5 V
|
|
Input Voltage (limit) 2 – 3.6 V
|
|
Digital I/O
Pins 32
|
|
PWM Digital I/O Pins 15
|
|
Analog Input
Pins 10 (dengan resolusi 12-bit
ADC)
|
|
DC Current per I/O Pin 25
mA
|
|
DC Current for 3.3V Pin 150
mA
|
|
Flash Memory 64
KB
|
|
SRAM 20
KB
|
|
EEPROM Emulasi dalam
Flash
|
|
Clock Speed 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.
.png)
0 komentar:
Posting Komentar