▼

LAPORAN AKHIR 1 MODUL 1

[menuju akhir]





1. Prosedur[Kembali]
1. Sediakan alat dan bahan percobaan

2. Rangkailah rangkaian di breadboard sesuai modul

3. Buka aplikasi thonny dan masukkan listing program ke dalam aplikasi tersebut

4. Hubungkan rangkaian dengan software dengan kabel USB

5. Jalankan program


2. Hardware dan Diagram Blok[Kembali]

a. Hardware

1. Rasberry Pi Pico

                                                                                    (a)                                                (b)
Gambar Mikrokontroler Rasberry Pi Pico (a) tampilan hardware, (b) tampilan simulasi

Raspberry Pi Pico adalah papan mikrokontroler berbasis RP2040, sebuah chip yang dikembangkan oleh Raspberry Pi Foundation. Mikrokontroler ini menggunakan prosesor ARM Cortex-M0+ dual-core, memiliki 264KB RAM, dan mendukung berbagai antarmuka seperti GPIO, I2C, SPI, dan UART. Raspberry Pi Pico cocok untuk proyek embedded systems, IoT, dan otomasi

2. Push Button



(a)                                                                    (b)
Gambar push button (a) tampilan hardware, (b) tampilan simulasi

Push button adalah saklar mekanis yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik ketika ditekan. Push button sering digunakan dalam kontrol rangkaian elektronik, seperti tombol power, reset, atau input manual dalam sistem mikrokontroler.


3. LED

                            (a)                                                                         (b)
Gambar LED (a) tampilan hardware, (b) tampilan simulasi

LED adalah dioda semikonduktor yang dapat memancarkan cahaya ketika dialiri arus listrik. LED digunakan dalam berbagai aplikasi seperti indikator elektronik, pencahayaan, dan display. LED hanya bekerja pada arah bias maju dan memiliki berbagai warna yang ditentukan oleh material semikonduktornya.

4. Resistor


                (a)                                                                       (b)
Gambar resistor (a) tampilan hardware, (b) tampilan simulasi

Resistor adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi untuk membatasi arus listrik dalam suatu rangkaian. Resistor bekerja berdasarkan hukum Ohm, yang menyatakan bahwa tegangan (V) = arus (I) × resistansi (R). Resistor memiliki satuan Ohm (Ω) dan digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pembagian tegangan, kontrol arus, dan proteksi rangkaian elektronik.



b. Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]



Prinsip Kerja:

Rangkaian ini menggunakan Raspberry Pi Pico sebagai pusat pemrosesan dengan 7 push button sebagai input dan 7 LED sebagai output. Sumber tegangan berasal dari port USB, yang memberikan daya sebesar 3.3V untuk mengoperasikan Raspberry Pi Pico dan komponen lainnya. Setiap push button terhubung ke GPIO 9, 10, 11, 12, 13, 14, dan 17 serta dikonfigurasi sebagai input dengan pull-down resistor, sehingga dalam kondisi default tombol memiliki nilai LOW (0) dan berubah menjadi HIGH (1) saat ditekan.

Ketika rangkaian beroperasi, Raspberry Pi Pico terus membaca status tombol dalam loop while. Jika tombol pertama ditekan, maka LED pertama yang terhubung ke GPIO 2 akan menyala. Begitu juga, jika tombol kedua ditekan, LED kedua yang terhubung ke GPIO 3 akan menyala. dan begitupun seterusnya. Sebaliknya, jika tidak ada tombol yang ditekan, semua LED akan mati. Program juga menyertakan delay 0.1 detik untuk mengatasi efek bouncing pada tombol, sehingga pembacaan input lebih stabil.

Pada bagian output, ketujuh LED berfungsi sebagai indikator dan masing-masing terhubung melalui resistor pembatas arus untuk mencegah kerusakan akibat arus berlebih. LED pertama menyala saat tombol pertama ditekan, sedangkan LED kedua menyala saat tombol kedua ditekan. Dengan demikian, sistem ini memungkinkan kontrol LED berbasis tombol dengan logika OR, di mana setiap tombol mengendalikan satu LED sesuai dengan program yang telah dikodekan.



4. Flowchart dan Listing Program[Kembali]
a. Flowchart



b. Listing Program
               

 from machine import Pin

 import time 

# Daftar GPIO untuk LED dan push button 

 led_pins = [2, 3, 4, 5, 6, 7, 16] # Output LED 

button_pins = [9, 10, 11, 12, 13, 14, 17] # Input dari push button 

# Inisialisasi LED sebagai output 

leds = [Pin(pin, Pin.OUT) for pin in led_pins] 

# Inisialisasi push button sebagai input dengan pull-down 

buttons = [Pin(pin, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN) for pin in button_pins] 

while True: for i in range(7): if buttons[i].value() == 1: # Jika push button ditekan 

leds[i].on() # Nyalakan LED 

else: leds[i].off() # Matikan LED 

time.sleep(0.05) # Delay untuk debounce sederhana

5. Video Memo[Kembali]



6. Analisa[Kembali]

1. Analisa bagaimana pengaruh penggunaan/pemilihan GPIO pada STM32 dan Raspberry Pi Pico

Jawab :

Pemilihan dan penggunaan GPIO sangat penting dalam desain rangkaian karena mempengaruhi kesesuian dengan perangkat lain seperti kecepatan operasi, dan fleksibilitas sistem secara keseluruhan. STM32 memiliki lebih banyak opsi konfigurasi dibandingkan Raspberry Pi Pico, tetapi Pico terkesan lebih sederhana dalam penggunaannya.

STM 32 dan Rasberry pi picco memiliki keunggulannya masing-masing. Pada STM32, setiap pin GPIO memiliki konfigurasi yang fleksibel, termasuk mode input, output, analog, dan fungsi alternatif (seperti komunikasi I2C, SPI, UART). Beberapa pin juga mendukung fitur internal seperti pull-up/pull-down resistor dan kemampuan interrupt. Oleh sebab itu, penggunana STM32 cocok untuk untuk proyek yang kompleks, butuh banyak fitur hardware, dan menuntut performa tinggi. Sedangkan, pada Raspberry Pi Pico, GPIO juga dapat dikonfigurasi sebagai input atau output dan mendukung fungsi alternatif. Namun, konfigurasi GPIO pada Raspberry Pi Pico lebih sederhana dibandingkan STM32 karena menggunakan pendekatan berbasis MicroPython atau C/C++ sehingga cocok untuk proyek sederhana, cepat, dan edukatif.

Dalam percobaan , pemilihan pin GPIO menentukan bagaimana sensor PIR, sensor IR, sensor sentuh, dan LED dapat berfungsi. Jika pemilihan pin tidak tepat, misalnya memilih pin yang tidak mendukung fungsi input atau output yang diinginkan, maka sistem tidak akan berjalan dengan benar. Oleh karena itu, pemilihan GPIO berpengaruh langsung terhadap jalannya proses dalam rangkaian.

 

2.      Analisa bagaimana STM32 dan Raspberry Pi Pico menerima inputan dan menghasilkan output

Jawab :

Pada STM32, GPIO dapat dikonfigurasi melalui register atau menggunakan library HAL (Hardware Abstraction Layer), yang menyediakan fungsi-fungsi seperti HAL_GPIO_ReadPin() untuk membaca input dan HAL_GPIO_WritePin() untuk mengatur output. Raspberry Pi Pico, yang menggunakan mikrokontroler RP2040, biasanya diprogram dengan MicroPython atau C/C++. Dalam MicroPython, modul machine menyediakan kelas Pin untuk mengelola GPIO, memungkinkan konfigurasi pin sebagai input atau output dan membaca atau menulis nilai logika secara langsung.

 

3.      Analisa bagaimana program deklarasi pin I/O pada STM32 dan Raspberry Pi Pico

Jawab :

Pada STM32, deklarasi pin I/O biasanya melibatkan inisialisasi struktur GPIO_InitTypeDef, di mana pengguna menentukan parameter seperti pin yang digunakan, mode operasi, pull-up/pull-down, dan kecepatan. Setelah itu, fungsi HAL_GPIO_Init() dipanggil untuk menerapkan konfigurasi tersebut. Contohnya Pin IR dan Touch Sensor dikonfigurasi sebagai input dengan mode GPIO_MODE_INPUT. LED merah, hijau, dan biru dikonfigurasi sebagai output dengan GPIO_MODE_OUTPUT_PP (push-pull).

Sebaliknya, Raspberry Pi Pico menawarkan pendekatan yang lebih sederhana. Dengan menggunakan MicroPython, deklarasi pin dilakukan dengan membuat objek Pin dari modul machine, di mana pengguna hanya perlu menentukan nomor pin dan mode (input atau output). Contohnya Pin 27 dikonfigurasi sebagai input menggunakan Pin.IN untuk membaca sinyal dari sensor PIR. Pin 15 dan Pin 14 dikonfigurasi sebagai output menggunakan Pin.OUT untuk mengontrol LED merah dan kuning.

 

4.      Analisa bagaimana program dalam analisa metode pendeteksian input pada STM32 dan Raspberry Pi Pico

Jawab :

STM32 mendukung berbagai metode pendeteksian input, termasuk polling dan interrupt. Dengan menggunakan interrupt, STM32 dapat merespons perubahan status pin secara real-time tanpa perlu memeriksa status pin secara terus-menerus, yang efisien untuk aplikasi yang memerlukan respons cepat. Raspberry Pi Pico juga mendukung metode polling dan interrupt. Dalam MicroPython, metode polling dapat dilakukan dengan memeriksa status pin secara berkala dalam loop, sedangkan interrupt dapat diimplementasikan dengan menetapkan fungsi callback yang akan dipanggil saat terjadi perubahan status pada pin tertentu.


5.      Analisa Fungsi HAL_Delay(100) pada STM32 dan utime.sleep_ms(1) pada Raspberry Pi Pico

Jawab :

Fungsi HAL_Delay(100) pada STM32 dan utime.sleep_ms(1) pada Raspberry Pi Pico digunakan untuk menunda eksekusi program selama waktu tertentu. HAL_Delay(100) menunda eksekusi selama 100 milidetik, sementara utime.sleep_ms(1) menunda selama 1 milidetik. Kedua fungsi ini bersifat blocking, artinya selama periode penundaan, prosesor tidak melakukan tugas lain. Pada STM32, HAL_Delay() memanfaatkan timer internal untuk menghasilkan penundaan yang akurat. Demikian pula, Raspberry Pi Pico menggunakan fungsi sleep_ms() dari modul utime untuk tujuan yang sama. Penggunaan fungsi delay yang bersifat blocking dapat mempengaruhi responsivitas sistem, terutama dalam aplikasi real-time, sehingga perlu dipertimbangkan dengan cermat dalam desain sistem

6. Analisa kenapa saat percobaan 1 menggunakan Raspberry Pi Pico penggunaan Push Button dan LED bisa berantakan pinnya

jawab:

Pada saat melakukan Percobaan 1 menggunakan Raspberry Pi Pico, terjadi beberapa kesalahan diantaranya:

A. Pada saat melakukan Percobaan, terjadi kesalahan pada saat menyambungkan pin input dan outputnya yang tidak sesuai dengan perintah, dikarenakan praktikan tidak melihat lebih detail gambar rangkaian perintah pada saat melakukan percobaan 1 tersebut.

B. Kemungkinan besar terjadi kesalahan wiring, di mana pin LED atau push button tidak disambungkan sesuai dengan yang telah dideklarasikan dalam program. Akibatnya, output yang dihasilkan menjadi terbalik atau tidak sesuai harapan.


7. Download File[Kembali]

Download file Analisa klik disini
Download video Demo klik disini
Download Datasheet Sensor PIR klik disini
Download Datasheet LED klik disini
Download Datasheet Resistor klik disini
Download Datasheet IC Rasberry Pi Pico klik disini


[menuju awal]

 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar