Modul 1 : Gerbang Logika Dasar

[menuju akhir]

TUGAS PENDAHULUAN 2 M1 P4K5

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

4. Flowchart dan Listing Program

5. Video Demo

6. Kondisi

7. Video Simulasi

8. Download File

1. Prosedur [Kembali]

Langkah-langkah percobaan :

1. Buka web WOKWI.COM dan cari STM 32 NUCLEO C031C6

2. Rangkai komponen sesuai dengan modul percobaan

3. Klik pada Library Manager untuk membuat file baru yang bernama main.h dan main.c

4. Masukan program yang telah di buat sesuai kondisi pada kedua file tersebut

5. Jalankan

2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]
a. Hardware
1. STM32 NUCLEO-G474RE

STM32 NUCLEO-G474RE adalah papan pengembangan (development board) berbasis mikrokontroler STM32 yang dirancang oleh STMicroelectronics untuk memudahkan proses pembelajaran, prototyping, dan pengembangan sistem embedded.

Secara spesifik, board ini menggunakan mikrokontroler STM32G474RE, yang termasuk dalam keluarga STM32 seri G4. Mikrokontroler ini berbasis inti ARM Cortex-M4 dengan kemampuan pemrosesan yang cukup tinggi serta dilengkapi dengan fitur DSP (Digital Signal Processing) dan FPU (Floating Point Unit), sehingga sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan perhitungan matematis cepat seperti kontrol motor, sistem tenaga, dan pengolahan sinyal.

2. Float Switch

Float switch adalah sensor level cairan yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian permukaan cairan (seperti air, minyak, atau bahan cair lainnya) di dalam suatu tangki atau wadah.

Secara prinsip kerja, float switch menggunakan pelampung (float) yang akan naik dan turun mengikuti permukaan cairan. Ketika cairan naik, pelampung ikut naik hingga mencapai titik tertentu dan akan mengaktifkan saklar di dalamnya (biasanya berupa reed switch atau mekanisme kontak). Sebaliknya, ketika cairan turun, pelampung juga turun dan saklar akan kembali ke kondisi semula. Perubahan posisi ini menghasilkan sinyal listrik berupa kondisi ON (HIGH) atau OFF (LOW) yang dapat dibaca oleh mikrokontroler.

3. Flame Sensor

Flame sensor adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya nyala api (flame) berdasarkan radiasi cahaya yang dipancarkan oleh api, terutama pada spektrum inframerah (infrared) dan sebagian cahaya tampak.

Secara prinsip kerja, flame sensor memiliki komponen utama berupa fotodioda atau fototransistor yang peka terhadap panjang gelombang tertentu (biasanya sekitar 760–1100 nm). Ketika tidak ada api, sensor akan menghasilkan sinyal rendah (LOW). Namun, ketika terdapat nyala api di dekatnya, radiasi cahaya dari api akan diterima oleh sensor sehingga menghasilkan sinyal tinggi (HIGH). Perubahan sinyal ini kemudian dapat dibaca oleh mikrokontroler untuk menentukan apakah ada kondisi kebakaran atau tidak.

4. Relay

Relay adalah komponen elektromekanik yang berfungsi sebagai saklar (switch) yang dikendalikan secara listrik, sehingga memungkinkan suatu rangkaian dengan tegangan atau arus kecil untuk mengontrol rangkaian lain yang memiliki tegangan atau arus lebih besar.

Secara prinsip kerja, relay terdiri dari kumparan (coil), inti besi, dan kontak saklar (NO/NC). Ketika arus listrik dialirkan ke kumparan, akan terbentuk medan magnet yang menarik kontak saklar sehingga terjadi perubahan posisi. Kontak yang awalnya terbuka (Normally Open/NO) akan menjadi tertutup, sedangkan kontak yang awalnya tertutup (Normally Closed/NC) akan terbuka. Ketika arus pada kumparan dihentikan, medan magnet hilang dan kontak kembali ke posisi semula.

5. Buzzer

Buzzer adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi suara (bunyi) melalui mekanisme getaran. Komponen ini termasuk dalam kategori output device karena digunakan untuk memberikan respon berupa suara terhadap suatu kondisi atau perintah dalam rangkaian elektronik.

6. Resistor 

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.

7. LED

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.

8. Push Button

Push button adalah komponen input berupa saklar mekanis yang bekerja ketika ditekan (push) oleh pengguna untuk menghubungkan atau memutuskan aliran listrik dalam suatu rangkaian.

Secara prinsip kerja, push button memiliki dua kondisi utama, yaitu Normally Open (NO) dan Normally Closed (NC). Pada tipe Normally Open, dalam kondisi tidak ditekan rangkaian berada dalam keadaan terbuka (tidak mengalirkan arus), dan ketika tombol ditekan, rangkaian menjadi tertutup sehingga arus dapat mengalir. Sebaliknya, pada tipe Normally Closed, rangkaian dalam kondisi normal tertutup dan akan terbuka saat tombol ditekan.

b. Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Prinsip Kerja :

Rangkaian sistem kontrol berbasis NUCLEO C031C6 ini bekerja dengan mengintegrasikan sensor api (flame sensor) dan sensor pelampung (float sensor) sebagai parameter input untuk mengendalikan LED, buzzer, dan pompa melalui relay. Secara operasional, mikrokontroler terus-menerus membaca status logika pada pin PA0 dan PA1; jika kedua sensor tersebut berada pada kondisi HIGH (artinya api terdeteksi dan tangki air dalam keadaan penuh), maka sistem akan memicu LED dan buzzer sebagai indikator peringatan bahaya, sementara relay akan diputus untuk menghentikan aliran pompa. Namun, dalam kondisi normal atau standby di mana tidak ada api yang terdeteksi, sistem beralih fungsi menjadi pengontrol level air otomatis. Pada mode ini, jika sensor pelampung mendeteksi bahwa air menyusut (LOW), mikrokontroler secara otomatis mengaktifkan relay untuk menghidupkan pompa guna mengisi kembali tangki, dan akan mematikannya kembali setelah air mencapai batas penuh demi memastikan cadangan air selalu tersedia untuk kebutuhan pemadaman.

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

b. Listing Program

•  main.c

• main.h

5. Video Demo [Kembali]

6. Kondisi [Kembali]

Buatlah rangkaian seperti pada gambar percobaan 4 dengan kondisi ketika flame sensor mendeteksi api dan float switch mendeteksi tangki penuh, maka LED menyala, buzzer berbunyi, dan pompa berada dalam kondisi mati.

7. Video Simulasi [Kembali]

8. Download File [Kembali]

• Link Wokwi) (klik disini)
• Download File Rangkaian  (klik disini)
• Download video simulasi (klik link disini)
• Download Datasheet Float Switch (klik disini)
• Download Datasheet Flame Sensor (klik disini)
• Download Datasheet Resistor (klik disini)
• Download Datasheet LED (klik disini)
• Download Datasheet Buzzer (klik disini)
• Download Datasheet Relay (klik disini)

[menuju awal]