Modul 2
1. Pendahuluan [Kembali]
Dalam pengembangan sistem tertanam (embedded system), interaksi antara mikrokontroler dan lingkungan eksternal secara tepat dan efisien merupakan faktor yang sangat menentukan kinerja sistem. Modul ini membahas tiga komponen utama dalam pemrosesan sinyal dan sistem kendali berbasis mikrokontroler STM32, yaitu ADC, PWM, dan Interrupt.
Pertama, dibahas mengenai ADC (Analog to Digital Converter), yaitu komponen yang berfungsi sebagai penghubung antara sinyal analog dari lingkungan—seperti suhu dan intensitas cahaya—dengan sistem digital. ADC mengubah sinyal kontinu tersebut menjadi data digital yang dapat diolah oleh mikrokontroler. Pada STM32 Nucleo G474RE, ADC memiliki resolusi tinggi 12-bit serta dilengkapi berbagai mode konversi yang memungkinkan pembacaan sensor dilakukan secara fleksibel dan simultan.
Selanjutnya, modul ini mengulas teknik PWM (Pulse Width Modulation), yang bekerja dengan mengatur lebar pulsa (duty cycle) pada frekuensi tetap untuk mengontrol besar daya keluaran. Dalam implementasinya, PWM banyak digunakan untuk mengatur kecerahan LED maupun mengontrol kecepatan motor secara presisi melalui pemanfaatan timer internal mikrokontroler.
Terakhir, peningkatan efisiensi sistem dicapai melalui penggunaan mekanisme Interrupt. Berbeda dengan metode polling yang cenderung membebani kerja CPU, interrupt memungkinkan mikrokontroler merespons peristiwa penting secara cepat (real-time) dengan menghentikan sementara proses utama untuk menjalankan fungsi prioritas atau Interrupt Service Routine (ISR). Dengan memahami dan menguasai ketiga fitur tersebut pada platform STM32, diharapkan praktikan dapat merancang sistem kendali yang lebih responsif, presisi, dan adaptif terhadap berbagai kondisi lingkungan.
2. Tujuan [Kembali]
a) Memahami cara penggunaan PWM, ADC, dan Interrupt pada Development Board yang digunakan
b) Memahami cara menggunakan komponen input dan output yang mengimplementasikan PWM, ADC, dan Interrupt pada Development Board yang digunakan
3. Alat dan Bahan [Kembali]
Supply
2. Resistor
3. Push Button
4. Switch
5. Buzzer
6. LED
7. Relay
8. Breadboard
9. Heart Beat Sensor
10. PIR Sensor
11. Infrared Sensor
12. Motor Servo
A. ADC (Analog to Digital Converter)
ADC adalah perangkat yang berfungsi mengubah sinyal analog menjadi data digital agar dapat diproses oleh mikrokontroler. Pada STM32, ADC memiliki resolusi 12-bit dengan hingga 16 kanal input dan dapat bekerja dalam mode single maupun scan.
STM32 Nucleo G474RE memiliki beberapa unit ADC (ADC1–ADC4) yang memungkinkan konversi paralel untuk meningkatkan kecepatan. Fitur seperti oversampling, continuous mode, scan mode, dan injected channel mendukung pembacaan sensor secara fleksibel dan real-time. ADC juga dapat disinkronkan dengan timer dan DMA untuk efisiensi serta akurasi yang lebih tinggi.
B. PWM (Pulse Width Modulation)
PWM adalah teknik modulasi dengan mengatur lebar pulsa (duty cycle) pada frekuensi tetap untuk mengontrol daya keluaran. Duty cycle merupakan perbandingan waktu sinyal high terhadap satu periode.
Pada STM32, PWM dihasilkan oleh timer internal (TIM) dengan resolusi hingga 16-bit. STM32 G474RE mendukung berbagai jenis timer dan fitur lanjutan seperti complementary output, dead-time, dan sinkronisasi antar timer. PWM banyak digunakan untuk mengontrol kecepatan motor, kecerahan LED, dan aplikasi kontrol daya lainnya.
C. Interrupt
Interrupt adalah mekanisme yang memungkinkan CPU menghentikan sementara proses utama untuk menangani kejadian tertentu secara cepat (real-time). Fungsi penanganannya disebut ISR (Interrupt Service Routine).
Pada STM32, interrupt dikelola oleh NVIC yang mendukung pengaturan prioritas dan nested interrupt. Sumber interrupt dapat berasal dari GPIO, timer, ADC, maupun periferal lainnya. Penggunaan interrupt membuat sistem lebih efisien dibandingkan metode polling.
D. STM32 NUCLEO G474RE
STM32 NUCLEO-G474RE adalah papan pengembangan berbasis STM32G474RET6 dari STMicroelectronics. Board ini dilengkapi ST-LINK onboard sehingga memudahkan proses pemrograman dan debugging untuk pengembangan sistem tertanam.
E. STM32F103C8
STM32F103C8 merupakan mikrokontroler berbasis ARM Cortex-M3 dengan performa baik dan konsumsi daya rendah. Mikrokontroler ini mendukung berbagai metode pemrograman seperti USART, SWD, dan JTAG, sehingga banyak digunakan dalam pengembangan embedded system.
Komentar
Posting Komentar