MODUL 1
GENERAL INPUT & OUTPUT
1. Asistensi dilakukan 1x
2. Praktikum dilakukan 1x
- Memahami cara penggunaan input dan output digital pada mikrokontroler
- Menggunakan komponen input dan output sederhana dengan Raspberry Pi Pico
- Menggunakan komponen Input dan Output sederhana dengan STM32F103C8
1. Raspberry Pi Pico
2. STM32F103C8
3. LED
4. Push Button
5. LED RGB
6. Touch Sensor
7. PIR Sensor
8. Sensor Infrared
9. Buzzer
10. Breadboard
11. Resistor
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.
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:
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:
BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG
1. Raspberry Pi Pico
a) 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.
b) 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.
c) 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.
d) Regulator Tegangan
Untuk memastikan pasokan tegangan yang stabil ke mikrokontroler.
e) Pin GPIO (General Purpose Input/Output)
Untuk menghubungkan Pico ke berbagai perangkat eksternal seperti sensor, motor, dan LED.
2. STM32
a) 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.
b) 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.
c) 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.
d) 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.
e) 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.
