Modul 1 General Input dan Output
MODUL 1
Gerbang logika
a) Asistensi dilakukan 1x
b) Praktikum dilakukan 1x
a) Memahami cara penggunaan input dan output digital pada mikrokontroler
b) Menggunakan komponen input dan output sederhana dengan Raspberry Pi Pico
c) Menggunakan komponen Input dan Output sederhana dengan STM32F103C8
4.1 General Input Output
Input adalah semua data dan perintah
yang dimasukkan ke dalam memori untuk diproses lebih lanjut oleh mikroprosesor.
Sebuah perangkat input adalah komponen piranti
keras yang memungkinkan user atau pengguna
memasukkan data ke dalam
mikroprosesor. Output adalah data hasil yang telah
diproses. Perangkat output adalah semua komponen piranti keras yang
menyampaikan informasi kepada orang-orang yang menggunakannya.
Pada STM32 dan Raspberry Pi Pico pin
input/output terdiri dari digital dan analog yang jumlah pin-nya tergantung
jenis mikrokontroller yang digunakan. Input digital digunakan untuk mendeteksi
perubahan logika biner pada pin tertentu. Adanya input digital memungkinkan mikrokontroler untuk dapat menerjemahkan 0V menjadi logika LOW dan 5V menjadi logika HIGH.
Membaca sinyal digital pada mikrokontroller dapat menggunakan sintaks
digitalRead(pin);
Output digital terdiri dari dua buah
logika, yaitu kondisi logika HIGH dan kondisi logika LOW. Untuk menghasilkan
output kita dapat menggunakan sintaks digitalWrite(pin,nilai); yang sebelumnya
pin sudah diset ke mode OUTPUT, lalu parameter kedua adalah set nilai HIGH atau
LOW. Apabila pin diset dengan nilai HIGH, maka voltase
pin tersebut akan diset ke 5V atau 3.3V dan bila pin diset ke LOW,
maka voltase pin tersebut akan diset ke 0V.
4.2 Raspberry Pi Pico
Raspberry Pi Pico adalah papan rangkaian
elektronik yang di dalamnya terdapat komponen utama chip mikrokontroler RP2040,
yang dirancang dan diproduksi oleh Raspberry Pi Foundatio. Tidak seperti
komputer mini raspberry Pi lainnya yang menjalankan sistem operasi seperti
Linux, Pico dirancang untuk tugas-tugas yang lebih
sederhana dan langsung (embedded system), seperti membaca sensor, mengontrol
perangkat, atau melakukan pengolahan data pada tingkat hardware.
Adapun spesifikasi dari Raspberry Pi Pico adalah
sebagai berikut:
Gambar 1. Raspberry Pi Pico
|
Microcontroller |
RP2040 |
|
Operating Voltage |
3.3 V |
|
Input Voltage (recommended) |
5 V via USB |
|
Input Voltage (limit) |
1.8–5.5 V |
|
Digital I/O Pins |
26 GPIO
pins |
|
PWM Digital I/O Pins |
16 |
|
Analog Input
Pins |
3 |
|
DC Current per I/O Pin |
16 mA |
|
DC Current for 3.3V Pin |
300 mA |
|
Flash Memory |
2 MB on-board QSPI
Flash |
|
SRAM |
264
KB |
|
Clock Speed |
Hingga 133 MHz |
1.1.3 STM32103C8
STM32F103C8 adalah mikrokontroler
berbasis ARM Cortex-M3 yang dikembangkan oleh STMicroelectronics.
Mikrokontroler ini sering digunakan dalam pengembangan sistem tertanam karena
kinerjanya yang baik, konsumsi daya yang rendah, dan kompatibilitas dengan berbagai
protokol komunikasi. Pada praktikum
ini, kita menggunakan STM32F103C8 yang dapat diprogram
menggunakan berbagai
metode, termasuk komunikasi serial (USART), SWD (Serial Wire Debug), atau JTAG untuk berhubungan dengan komputer maupun perangkat lain. Adapun spesifikasi dari STM32F4 yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
Gambar 2. STM32F103C8
|
Microcontroller |
ARM Cortex-M3 |
|
Operating Voltage |
3.3 V |
|
Input Voltage (recommended) |
5 V |
|
Input Voltage (limit) |
2 – 3.6 V |
|
Digital I/O Pins |
32 |
|
PWM Digital I/O
Pins |
15 |
|
Analog Input Pins |
10 (dengan resolusi 12-bit
ADC) |
|
DC Current per I/O Pin |
25 mA |
|
DC Current for 3.3V Pin |
150 mA |
|
Flash Memory |
64 KB |
|
SRAM |
20 KB |
|
EEPROM |
Emulasi dalam
Flash |
|
Clock Speed |
72 MHz |
A. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG
1) Raspberry Pi Pico
1. RAM (Random
Access Memory)
Raspberry Pi Pico dilengkapi dengan 264KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM
yang lebih besar ini memungkinkan Pico menjalankan aplikasi yang lebih kompleks
dan menyimpan data lebih banyak.
2. Memori Flash
Eksternal
Raspberry Pi Pico tidak memiliki
ROM tradisional. Sebagai
gantinya, ia menggunakan memori flash eksternal.
Kapasitas memori flash
ini dapat bervariasi, umumnya antara 2MB
hingga 16MB, tergantung pada konfigurasi. Memori flash ini digunakan untuk
menyimpan firmware dan program pengguna. Penggunaan memori flash eksternal pada
Pico memberikan fleksibilitas lebih besar dalam hal kapasitas penyimpanan program.
3. Crystal Oscillator
Raspberry Pi Pico menggunakan crystal oscillator untuk menghasilkan
sinyal clock yang stabil. Sinyal clock ini penting untuk
mengatur kecepatan operasi
mikrokontroler dan komponen lainnya.
4. Regulator Tegangan
Untuk memastikan pasokan
tegangan yang stabil
ke mikrokontroler.
5. Pin GPIO (General Purpose
Input/Output):
Untuk menghubungkan Pico ke berbagai perangkat eksternal seperti
sensor, motor, dan LED.
2) STM32
1. RAM (Random
Access Memory)
STM32F103C8 dilengkapi dengan 20KB SRAM on-chip. Kapasitas RAM ini
memungkinkan mikrokontroler menjalankan berbagai aplikasi serta menyimpan data
sementara selama eksekusi program.
2. Memori Flash Internal
STM32F103C8 memiliki memori flash internal sebesar 64KB atau 128KB,
yang digunakan untuk menyimpan firmware dan program pengguna. Memori ini
memungkinkan penyimpanan kode program secara permanen tanpa memerlukan media
penyimpanan eksternal.
3. Crystal Oscillator
STM32F103C8 menggunakan crystal oscillator eksternal (biasanya 8MHz)
yang bekerja dengan PLL untuk meningkatkan frekuensi clock hingga
72MHz. Sinyal clock yang stabil ini penting untuk
mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan komponen lainnya.
4. Regulator Tegangan
STM32F103C8 memiliki sistem pengaturan tegangan internal yang
memastikan pasokan daya stabil ke mikrokontroler. Tegangan operasi yang
didukung berkisar antara 2.0V hingga 3.6V.
5. Pin GPIO (General Purpose
Input/Output)
STM32F103C8 memiliki hingga 37 pin GPIO yang dapat digunakan untuk
menghubungkan berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor, LED, serta
komunikasi dengan antarmuka seperti UART, SPI, dan I²C.
Comments
Post a Comment