Tugas Pendahuluan 2


MODUL 1 PERCOBAAN 4 KONDISI 6


1. Prosedur[Kembali]

  1. Pahami terlebih dahulu kondisi yang akan digunakan
  2. Buka web Wokwi
  3. Persiapkan alat dan bahan
  4. Buat rangkaian sesuai dengan kondisi dan modul
  5. Buat kode program untuk mengoperasikan rangkaian tersebut sesuai dengan kondisi 
  6. Jalankan simulasi rangkaian.  
  7. Proses selesai

2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]

    a. Hardware


STM32 NUCLEO-G474RE


PIR Sensor


Push Button


LED


Resistor



Relay


LDR Sensor

Breadboard

Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]

Rangkaian Simulasi



Prinsip Kerja

Prinsip kerja sistem ini berbasis pada kombinasi sensor cahaya (LDR), sensor gerak PIR, push button sebagai mode darurat, dan LED yang dikendalikan menggunakan PWM oleh mikrokontroler STM32. Sistem secara terus-menerus membaca intensitas cahaya lingkungan melalui LDR menggunakan ADC dan mendeteksi keberadaan gerakan menggunakan sensor PIR. Berdasarkan kedua masukan tersebut, mikrokontroler menentukan tingkat kecerahan LED secara otomatis sehingga sistem bekerja seperti penerangan pintar yang responsif terhadap kondisi lingkungan dan aktivitas pengguna.

Pada kondisi cahaya terang (siang hari), sistem mengutamakan efisiensi energi dengan mematikan LED ketika terdeteksi gerakan. Jika cahaya masih terang namun tidak ada gerakan, sistem mengecek waktu terakhir gerakan terdeteksi melalui mekanisme timeout. Selama waktu timeout belum habis, LED tetap mati, namun jika sudah tidak ada gerakan dalam periode tertentu, LED masuk ke kondisi redup (dim) sebagai pencahayaan minimum. Mekanisme ini memungkinkan lampu menyesuaikan perilaku berdasarkan keberadaan aktivitas meskipun kondisi sekitar terang.

Pada kondisi gelap atau malam hari, sistem berubah menjadi mode pencahayaan otomatis berbasis gerakan. Ketika sensor PIR mendeteksi gerakan, LED menyala terang penuh melalui PWM dengan duty cycle maksimum. Setelah gerakan berhenti, lampu tidak langsung redup, melainkan tetap terang selama durasi timeout yang ditentukan sebagai jeda keamanan. Jika dalam rentang waktu tersebut tidak ada gerakan baru, intensitas LED turun menjadi redup. Dengan demikian, sistem memberikan penerangan penuh saat diperlukan dan kembali hemat energi ketika area tidak aktif.

Selain mode otomatis, sistem juga memiliki mode darurat (emergency mode) yang diaktifkan melalui push button menggunakan interrupt eksternal maupun pembacaan tombol cadangan (fallback). Ketika mode darurat aktif, seluruh sistem otomatis dinonaktifkan dan LED dimatikan tanpa memedulikan pembacaan sensor. Fitur ini berfungsi sebagai override manual untuk kebutuhan khusus. Secara keseluruhan, sistem bekerja sebagai smart lighting control yang menggabungkan deteksi cahaya, deteksi gerak, pengaturan intensitas PWM, timer timeout, dan kontrol manual untuk menghasilkan penerangan cerdas yang adaptif dan efisien.

4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]

Flowchart
Listing Program:

#include "main.h"
// HANDLE
ADC_HandleTypeDef hadc1;
TIM_HandleTypeDef htim3;
// VARIABLE
volatile uint8_t emergency_mode = 0;
uint32_t last_motion_time = 0;
// fallback tombol
uint8_t last_button_state = 1;
// PARAMETER
#define LDR_THRESHOLD 2000
#define MOTION_TIMEOUT 5000
#define LED_OFF 100
#define LED_DIM 0
#define LED_FULL 1000
// ================= CLOCK =================
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;
 HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
 RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK |
RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK;
 RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
 RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
 HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0);
}
// ================= GPIO =================
void MX_GPIO_Init(void)
{
 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
 __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
 // PIR → PA1
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
 // BUTTON → PB1 (PULL-UP + INTERRUPT)
 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
 HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
 // LED PWM → PA6
 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
 GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM3;
 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
 // IRQ untuk PB1 (EXTI0_1)
 HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);
 HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);
}
// ================= ADC =================
void MX_ADC1_Init(void)
{
 __HAL_RCC_ADC_CLK_ENABLE();

hadc1.Instance = ADC1;
 hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
 hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
 hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
 hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
 HAL_ADC_Init(&hadc1);
 ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
 sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
 sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
 HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}
// ================= PWM =================
void MX_TIM3_Init(void)
{
 __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
htim3.Instance = TIM3;
 htim3.Init.Prescaler = 64;
 htim3.Init.Period = 1000;
 htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
 HAL_TIM_PWM_Init(&htim3);
 TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
 sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
 sConfigOC.Pulse = 0;
 HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
}
// ================= INTERRUPT =================
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
 if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
 {
 emergency_mode = !emergency_mode;
 }
}
// ================= HELPER =================
uint16_t read_LDR(void)
{
 HAL_ADC_Start(&hadc1);
 HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
 return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

void set_LED(uint16_t value)
{
 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, value);
}
// ================= MAIN =================
int main(void)
{
 HAL_Init();
 SystemClock_Config();
 MX_GPIO_Init();
 MX_ADC1_Init();
 MX_TIM3_Init();
 HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
while (1)
 {
 // ===== FALLBACK BUTTON =====
 uint8_t current_button = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1);
 if (last_button_state == 1 && current_button == 0)
 {
 emergency_mode = !emergency_mode;
 HAL_Delay(50);
 }
 last_button_state = current_button;
 // ===== MODE DARURAT =====
 if (emergency_mode)
 {
 set_LED(LED_OFF);
 continue;
 }
 uint16_t ldr = read_LDR();
 uint8_t pir = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1);
 
 // ===== LOGIC BARU: Cahaya terang + PIR = LED MATI =====
 if (ldr < LDR_THRESHOLD && pir == GPIO_PIN_SET)  // Cahaya terang (LDR rendah) + gerakan
 {
 set_LED(LED_OFF);
 last_motion_time = HAL_GetTick();
 }
 else if (ldr < LDR_THRESHOLD)  // Hanya cahaya terang (tanpa gerakan)
 {
 // Cek timeout gerakan
 if (HAL_GetTick() - last_motion_time < MOTION_TIMEOUT)
 {
  set_LED(LED_OFF);  // Masih ada gerakan (timeout belum habis)
 }
 else
 {
  set_LED(LED_DIM);  // Cahaya terang tapi tidak ada gerakan
 }
 }
 else  // MALAM (LDR tinggi)
 {
 if (pir == GPIO_PIN_SET)
 {
 last_motion_time = HAL_GetTick();
 set_LED(LED_FULL);
 }
 else if (HAL_GetTick() - last_motion_time < MOTION_TIMEOUT)
 {
 set_LED(LED_FULL);  // Masih ada gerakan
 }
 else
 {
 set_LED(LED_DIM);
 }
 }
 HAL_Delay(100);
}
}


5. Video Demo[Kembali]



6. Kondisi[Kembali]

Buatlah rangkaian seperti pada gambar percobaan 4 dengan keadaan LDR mendeteksi gelap, PIR sebelumnya mendeteksi gerakan lalu tidak lagi mendeteksi, maka lampu kembali kondisi mati

8. Download File[Kembali]
Rangkaian dan Program Wokwi (Klik Disini)

Video Simulasi (Klik Disini)

Download Datasheet STM32 Nucleo-G474RE (klik disini)

Download Datasheet LDR Sensor (klik disini)

Download Datasheet PIR Sensor (klik disini)

Download Datasheet Resistor (klik disini)

Download Datasheet LED (klik disini)

Download Datasheet Push Button (klik disini)

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)