lap akhir 1 m2


[menuju akhir]

1. Prosedur [Kembali ke Atas]

Langkah-langkah percobaan :

1. Siapkan alat dan bahan yaitu dengan komponen utama STM32Cube IDE, heartbeat sensor, Push Button, led, buzzer

2. Rangkai sesuai gambar percobaan

3. Buat kode program untuk mengoperasikan rangkaian tersebut

4. Masukkan program yang telah dibuat sesuai percobaan

5. Jalankan

2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali ke Atas]

a. Hardware

1. STM32Cube IDE

2. Heartbeat Sensor

3. Resistor

4. Push Button

5. LED

        6. Buzzer

b. Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali ke Atas]


Rangkaian ini bekerja dengan menggunakan mikrokontroler STM32F103C8 sebagai unit pemrosesan pusat yang mengolah input dari sensor dan tombol untuk mengendalikan output. Sensor Heartbeat mendeteksi data detak jantung, di mana ketika pembacaan mencapai 60 BPM, mikrokontroler akan mengirimkan sinyal logika high ke pin output yang terhubung dengan LED Merah sehingga lampu menyala. Secara bersamaan, sistem memantau status push button; apabila tombol tersebut ditekan, mikrokontroler akan mendeteksi perubahan input dan segera mengaktifkan Buzzer untuk menghasilkan suara sebagai respons aktif dari rangkaian tersebut.

1. Tahap Pembacaan (Input)

Sistem ini menggunakan dua jenis input: Sensor Heartbeat dan Push Button.

  • Sensor Heartbeat: Sensor ini mendeteksi perubahan volume darah di pembuluh kapiler (biasanya melalui cahaya inframerah). Data ini kemudian dikirim ke mikrokontroler STM32 dalam bentuk sinyal analog atau pulsa digital yang merepresentasikan detak jantung per menit (BPM).
  • Push Button: Bertindak sebagai saklar manual. Dalam rangkaian tersebut, tombol biasanya dihubungkan dengan resistor pull-up atau pull-down untuk memastikan mikrokontroler menerima sinyal logika yang jelas (Tinggi/1 atau Rendah/0) saat ditekan.
2. Tahap Pemrosesan (Logic)

Mikrokontroler STM32F103C8 bertindak sebagai "otak". Di dalam kode program (firmware), terdapat algoritma yang terus-menerus memantau (scanning) kondisi pin input:

  • Logika Kondisional 1: Program mengevaluasi nilai dari sensor heartbeat. Jika variabel data menunjukkan angka tepat 60 BPM, maka instruksi digitalWrite akan mengaktifkan pin output yang terhubung ke LED Merah.
  • Logika Kondisional 2: Program juga mengevaluasi status pin tombol. Jika tombol ditekan (kondisi Closed), mikrokontroler akan segera mengeksekusi perintah untuk memberikan tegangan pada pin yang terhubung ke Buzzer.
3. Tahap Eksekusi (Output)

LED Merah & Resistor: Saat pin output aktif (High), arus mengalir menuju LED Merah. Resistor (R1) di sana sangat penting untuk membatasi arus agar LED tidak terbakar karena tegangan berlebih.

  • Buzzer: Buzzer akan mengubah energi listrik menjadi getaran mekanis yang menghasilkan suara. Selama tombol masih ditekan, mikrokontroler akan terus mengirimkan daya ke buzzer tersebut.

4. Flowchart dan Listing Program [Kembali ke Atas]

a. Flowchart

b. Listing Program

#include "stm32f1xx_hal.h"

/* ================= HANDLE ================= */ ADC_HandleTypeDef hadc1;

/* ================= VARIABLE ================= */ uint32_t adcValue = 0;

uint32_t filteredValue = 0;

uint8_t beatDetected = 0; uint32_t BPM = 0;

uint32_t lastBeatTime = 0; uint32_t interval = 0;

uint8_t buzzerOff = 0;

/* ================= FILTER ================= */

#define FILTER_SIZE 10

uint16_t buffer[FILTER_SIZE]; uint8_t indexBuf = 0;

uint16_t moving_average(uint16_t val) {

buffer[indexBuf++] = val;

if(indexBuf >= FILTER_SIZE) indexBuf = 0;

uint32_t sum = 0;

for(int i=0;i<FILTER_SIZE;i++) sum += buffer[i];

return sum / FILTER_SIZE; }

/* ================= LED ================= */ void LED_Hijau() {

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); }

void LED_Kuning() {

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}void LED_Merah() {HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET); }void LED_Mati() {HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);}/* ================= BUZZER ================= */void Buzzer_On() { HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_SET); }void Buzzer_Off() { HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_RESET); }/* ================= INTERRUPT ================= */ void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1) // PA1 {buzzerOff = !buzzerOff; }}/* ================= PROTOTYPE ================= */ void SystemClock_Config(void);void MX_GPIO_Init(void);void MX_ADC1_Init(void);/* ================= MAIN ================= */ int main(void){HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_ADC1_Init();uint32_t baseline = 0;while (1) {
/* ==== BACA ADC ==== */ HAL_ADC_Start(&hadc1); HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10); adcValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);/* ==== FILTER ==== */filteredValue = moving_average(adcValue);/* ==== BASELINE (ADAPTIF) ==== */baseline = (baseline * 9 + filteredValue) / 10; uint32_t threshold = baseline + 50;/* ==== DETEKSI DETAK + INTERVAL ==== */ if(filteredValue > threshold && beatDetected == 0) {beatDetected = 1;uint32_t now = HAL_GetTick();if(lastBeatTime != 0) {interval = now - lastBeatTime;BPM = 60000 / interval;}lastBeatTime = now; }if(filteredValue < threshold) {beatDetected = 0; }/* ==== TIMEOUT (TIDAK ADA DETAK) ==== */ if(HAL_GetTick() - lastBeatTime > 2000){BPM = 0; }/* ==== OUTPUT ==== */
if(BPM > 0) {if(BPM >30 && BPM < 60) {LED_Kuning(); Buzzer_Off(); buzzerOff = 0;}else if(BPM <= 80){LED_Hijau(); Buzzer_Off(); buzzerOff = 0;} else {LED_Merah();if(!buzzerOff) Buzzer_On();else Buzzer_Off();} } else {LED_Mati(); Buzzer_Off();}HAL_Delay(5); }}/* ================= 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; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);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;HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0);}/* ================= ADC ================= */ void MX_ADC1_Init(void){ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();hadc1.Instance = ADC1;hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;HAL_ADC_Init(&hadc1);sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5;HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig); }/* ================= GPIO ================= */ void MX_GPIO_Init(void){ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* PA0 = ADC */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);/* PA1 = BUTTON */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);HAL_NVIC_SetPriority(EXTI1_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI1_IRQn);/* LED + BUZZER */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_RESET);}

5. Video Demo [Kembali ke Atas]

6. Analisa [Kembali ke Atas]


7. Download File [Kembali ke Atas]

Komentar

Posting Komentar

Postingan Populer