MUHAMMAD FADLI 232007: Laporan Akhir 1

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

1. Prosedur [Kembali]

A. Persiapan Alat dan Bahan

STM32F103C8 (Bluepill)
ST-LINK (programmer)
IR Transmitter & IR Receiver
Touch sensor
Buzzer
LED
Resistor 220 Ω

B. Perakitan Rangkaian

Hubungkan IR transmitter & receiver sebagai sensor penghalang (perimeter pintu)
Hubungkan touch sensor sebagai saklar ON/OFF sistem
Hubungkan LED dan buzzer sebagai output alarm
Pastikan semua terhubung ke pin GPIO STM32 sesuai program

C. Pemrograman

Upload program ke STM32 menggunakan ST-LINK
Program menggunakan fungsi:

HAL_GPIO_ReadPin() → membaca input
HAL_GPIO_WritePin() → mengontrol output

C. Pengujian Sistem

Sistem dinyalakan
Aktif/nonaktifkan sistem dengan touch sensor
Halangi sinar IR (simulasi pintu terbuka)
Amati:

LED menyala
Buzzer berbunyi

2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]

A. Hardware

1. STM32F103C8T6 (Mikrokontroler)

Berfungsi sebagai otak sistem
Membaca sinyal dari sensor (PIR & Touch)
Mengolah logika program
Mengontrol output (LED & buzzer)
Memiliki GPIO (input/output digital)

Peran utama:

Mengambil keputusan berdasarkan kondisi sensor

2. IR Transmitter & IR Receiver

Berfungsi sebagai sensor penghalang (perimeter)
Cara Kerja

R transmitter memancarkan sinar
IR receiver menerima sinar
Jika terhalang → sinyal berubah → dianggap “pintu terbuka”

3. Sensor Touch (Kapasitif)

Mendeteksi sentuhan jari manusia
Output:
- HIGH (1) → disentuh
- LOW (0) → tidak disentuh

Peran dalam sistem:

Sebagai kontrol tambahan / override

Bisa digunakan untuk mematikan alarm

4. Buzzer

Komponen output berupa suara
Aktif saat diberi logika HIGH

Peran dalam sistem:
Sebagai alarm peringatan ketika ada gerakan

5. LED

Indikator visual
Menyala saat kondisi tertentu terpenuhi

Peran dalam sistem:
Memberi tanda visual bahwa sistem aktif / alarm menyala

6. Resistor (10kΩ)

Digunakan sebagai:
- Pull-up
- Pull-down
Menjaga kestabilan sinyal input

Peran dalam sistem:
Mencegah kondisi floating (tidak stabil) pada pin input

7. Power Supply (3.3V / 5V)

Memberikan tegangan ke seluruh rangkaian

Peran dalam sistem:
Sumber energi agar semua komponen bekerja

B. Diagram Blok

1. Tahap Deteksi (Input)

Sistem memulai dengan memantau area perimeter menggunakan IR Sensor. Sensor IR memancarkan cahaya infra merah; jika ada objek (seperti orang melewati pintu), pantulan cahaya akan diterima oleh receiver dan mengirimkan sinyal logika ke pin PA1 pada STM32.

2. Tahap Pengolahan (Controller)

STM32 secara kontinu membaca data dari pin input.

Logika Deteksi: Jika pin PA1 mendeteksi adanya rintangan (perimeter ditembus), mikrokontroler akan mengeksekusi perintah untuk mengaktifkan alarm.
Logika Kendali: Pin PA0 (Touch Sensor) bertindak sebagai input interaktif, misalnya untuk mematikan alarm atau sebagai syarat tambahan agar alarm aktif.

3. Tahap Aksi (Output)

Setelah logika terpenuhi, STM32 akan mengirimkan sinyal tegangan tinggi (High) ke:

PB1: Mengaktifkan Buzzer untuk menghasilkan suara peringatan.
PB0: Menyalakan LED sebagai indikator visual melalui resistor 220 Ohm.

4. Alur Umpan Balik (Feedback Loop)

Sistem ini disebut loop tertutup secara fungsional karena:

Suara buzzer dan nyala LED memberikan informasi kepada pengguna.
Pengguna merespons dengan menyentuh Touch Sensor (PA0).
Sinyal dari Touch Sensor kembali masuk ke Controller untuk mengubah status output (misalnya mematikan buzzer), sehingga siklus kontrol kembali ke titik awal (kondisi aman).

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Prinsip kerja simulasi pada Percobaan Kendali Alarm Perimeter Pintu didasarkan pada deteksi gangguan sinyal inframerah yang diproses oleh mikrokontroler sebagai pusat kendali sistem. Sistem menggunakan pasangan IR transmitter dan IR receiver, di mana transmitter memancarkan sinar inframerah secara kontinu dan receiver menerima sinyal tersebut dalam kondisi normal. Ketika tidak ada penghalang (pintu tertutup), sinar inframerah diterima dengan baik sehingga sistem menganggap kondisi aman. Sebaliknya, ketika sinar inframerah terputus akibat adanya objek atau pintu terbuka, maka terjadi perubahan logika pada output sensor yang kemudian dideteksi oleh mikrokontroler sebagai indikasi adanya gangguan.

Selain itu, sistem dilengkapi dengan touch sensor yang berfungsi sebagai saklar untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sistem alarm. Touch sensor bekerja dengan prinsip toggle, di mana setiap sentuhan akan mengubah kondisi sistem dari aktif menjadi nonaktif atau sebaliknya. Ketika sistem dalam keadaan aktif, mikrokontroler akan terus membaca kondisi dari IR receiver secara berulang melalui proses looping. Jika terdeteksi adanya gangguan (sinar IR terhalang), maka mikrokontroler akan memberikan sinyal keluaran berupa logika HIGH untuk mengaktifkan LED sebagai indikator visual dan buzzer sebagai alarm suara. Sebaliknya, jika tidak ada gangguan, maka kedua output tersebut akan dimatikan.

Seluruh proses ini berlangsung secara kontinu dalam sebuah loop tak hingga, sehingga sistem mampu melakukan pemantauan secara real-time terhadap kondisi di sekitar pintu. Dengan demikian, sistem alarm perimeter pintu ini merupakan implementasi sederhana dari konsep input–proses–output dalam sistem tertanam, di mana input berasal dari sensor, diproses oleh mikrokontroler, dan menghasilkan output berupa indikator peringatan ketika terjadi pelanggaran pada area yang dipantau.

4. Flowchart dan Listing Program [Kembali]

Listing Program :

#include "main.h" 
uint8_t system_enable = 1; 
uint8_t touch_last = 0; 
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void); 
 
int main(void) 
{ 
  HAL_Init(); 
  SystemClock_Config(); 
  MX_GPIO_Init(); 
 
  while (1) 
  { 
    uint8_t touch_now = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1); 
 
    if (touch_now == GPIO_PIN_SET && touch_last == GPIO_PIN_RESET) 
    { 
      system_enable = !system_enable; 
      HAL_Delay(200); 
    } 
    touch_last = touch_now; 
 
    if (system_enable) 
    { 
      if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET) 
      { 
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); 
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET); 
      } 
      else 
      { 
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); 
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); 
      } 
    } 
    else 
    { 
      HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); 
      HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); 
    } 
  } 
} 
 
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; 
  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(); 
  } 
} 
 
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(); 
 
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); 
 
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1; 
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; 
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN; 
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); 
 
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1; 
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; 
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; 
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; 
  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

5. Video Demo [Kembali]