LAPORAN AKHIR 1

[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. Analisa  

6. Video Demo  

7. Download File  

Laporan Akhir 1 Modul 2

(Percobaan 8)

1. Prosedur[Kembali]

1. Rangkai rangkaian di proteus sesuai dengan kondisi percobaan.

2. Buat program untuk mikrokontroler STM32F103C8 di software STM32 CubeIDE.

3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.

4. Jalankan simulasi rangkaian pada proteus.

5. Selesai.

.

2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]

Hardware:

1. Mikrokontroler STM32F103C8

2. Touch Sensor

3. Power Supply

 

4. Motor DC (Dinamo DC)

5. Motor Stepper

6. ULN2003A

7. Potensiometer

Diagram Blok:

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]

Prinsip Kerja:

Pada rangkaian ini, mikrokontroler STM32F103C8 berfungsi sebagai pusat pengendali utama yang menerima input dari touch sensor dan potensiometer, serta mengontrol keluaran untuk motor stepper melalui driver ULN2003A.

Saat touch sensor tidak mendeteksi adanya sentuhan, mikrokontroler akan mengaktifkan motor stepper sehingga motor stepper berputar, sedangkan motor DC tidak digunakan dalam sistem ini. Pada kondisi ini, mikrokontroler membaca nilai analog dari potensiometer melalui pin ADC (PA0) dan menentukan arah gerak motor stepper. Jika nilai potensiometer rendah (< 2048), maka motor stepper akan berputar searah jarum jam (CW). Sebaliknya, jika nilai potensiometer tinggi (≥ 2048), maka motor stepper akan berputar berlawanan arah jarum jam (CCW).

Sebaliknya, jika terdapat sentuhan yang terdeteksi oleh touch sensor, maka motor stepper tidak akan bergerak. Dalam kondisi ini, semua output yang mengontrol motor stepper akan diset ke keadaan LOW sehingga motor stepper diam.

Pergerakan motor stepper diatur menggunakan pola aktivasi langkah (step sequence) yang telah ditentukan sebelumnya untuk arah searah dan berlawanan jarum jam. Keseluruhan sistem ini bekerja secara real-time di mana pembacaan sensor dan pengontrolan motor dilakukan secara terus-menerus dalam loop utama program. Dengan demikian, sistem memastikan bahwa motor stepper hanya aktif saat tidak ada sentuhan, serta perubahan kondisi pada sensor atau potensiometer langsung tercermin pada gerakan motor dengan respons cepat dan stabil.

4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]

Flowchart:

Listing Program:

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "main.h"

/* Private define ------------------------------------------------------------*/

// Konfigurasi PIN

#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

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

ADC_HandleTypeDef hadc1;

const uint8_t STEP_SEQ_CCW[4] = {

(1<<0), // IN1

(1<<3), // IN4

(1<<2), // IN3

(1<<1) // IN2

};

const uint8_t STEP_SEQ_OSC[4] = {

(1<<0),

(1<<1),

(1<<2),

(1<<3)

};

uint8_t step_index = 0;

uint8_t osc_direction = 1;

uint32_t last_step_time = 0;

/* Function prototypes -------------------------------------------------------*/

void SystemClock_Config(void);

static void MX_GPIO_Init(void);

static void MX_ADC1_Init(void);

void RunStepperCCW(const uint8_t *sequence, uint8_t speed);

void RunStepperOscillate(const uint8_t *sequence, uint8_t speed);

void Error_Handler(void);

/* Main function -------------------------------------------------------------*/

int main(void)

{

HAL_Init();

SystemClock_Config();

MX_GPIO_Init();

MX_ADC1_Init();

while (1)

{

GPIO_PinState touchState = HAL_GPIO_ReadPin(TOUCH_SENSOR_PORT, TOUCH_SENSOR_PIN);

if (touchState == GPIO_PIN_SET)

{

HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_DC_PORT, MOTOR_DC_PIN, GPIO_PIN_SET); // DC ON

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN1_PIN | IN2_PIN | IN3_PIN | IN4_PIN, GPIO_PIN_RESET); // Stepper OFF

}

else

{

HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_DC_PORT, MOTOR_DC_PIN, GPIO_PIN_RESET); // DC OFF

HAL_ADC_Start(&hadc1);

if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10) == HAL_OK)

{

uint16_t adc_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

if (adc_val >= 2048)

{

RunStepperCCW(STEP_SEQ_CCW, 5);

}

else

{

RunStepperOscillate(STEP_SEQ_OSC, 5);

}

}

HAL_ADC_Stop(&hadc1);

}

HAL_Delay(1);

}

}

/* Stepper CCW Rotation ------------------------------------------------------*/

void RunStepperCCW(const uint8_t *sequence, uint8_t speed)

{

if (HAL_GetTick() - last_step_time >= speed)

{

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN1_PIN, (sequence[step_index] & (1<<0)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN2_PIN, (sequence[step_index] & (1<<1)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN3_PIN, (sequence[step_index] & (1<<2)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN4_PIN, (sequence[step_index] & (1<<3)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

step_index = (step_index + 1) % 4;

last_step_time = HAL_GetTick();

}

}

/* Stepper Oscillation Mode --------------------------------------------------*/

void RunStepperOscillate(const uint8_t *sequence, uint8_t speed)

{

if (HAL_GetTick() - last_step_time >= speed)

{

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN1_PIN, (sequence[step_index] & (1<<0)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN2_PIN, (sequence[step_index] & (1<<1)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN3_PIN, (sequence[step_index] & (1<<2)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, IN4_PIN, (sequence[step_index] & (1<<3)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

if (osc_direction) {

step_index++;

if (step_index >= 3) osc_direction = 0;

} else {

if (step_index == 0) osc_direction = 1;

else step_index--;

}

last_step_time = HAL_GetTick();

}

}

/* ADC1 Init -----------------------------------------------------------------*/

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; // PA0

sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;

sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5;

if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK) {

Error_Handler();

}

}

/* GPIO Init -----------------------------------------------------------------*/

static void MX_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

// Touch Sensor

GPIO_InitStruct.Pin = TOUCH_SENSOR_PIN;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

HAL_GPIO_Init(TOUCH_SENSOR_PORT, &GPIO_InitStruct);

// DC Motor

GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_DC_PIN;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

HAL_GPIO_Init(MOTOR_DC_PORT, &GPIO_InitStruct);

// Stepper Motor

GPIO_InitStruct.Pin = IN1_PIN | IN2_PIN | IN3_PIN | IN4_PIN;

HAL_GPIO_Init(STEPPER_PORT, &GPIO_InitStruct);

}

/* Clock Config --------------------------------------------------------------*/

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();

}

}

/* Error Handler -------------------------------------------------------------*/

void Error_Handler(void)

{

__disable_irq();

while (1) {}

}

5. Analisa[Kembali]

6. Video Demo[Kembali]

7. Download File[Kembali]

Download HTML download

Download Video Demo downlaod

Download Listing Program download

Download Datasheet STM32F103C8 [Download]

Download Datasheet Motor Stepper [Download]

Download Datasheet Sensor Touch [Download]

Download Datasheet Motor DC [Download]

Download Datasheet ULN2003A [Download]