- Jelaskan apa itu protocol UART, SPI, dan I2C?
- Bagaimana konfigurasi komunikasi UART pada STM 32 F103C8T6 dan STM NUCLEO G474RE pada hardware dan software?
- Bagaimana konfigurasi SPI pada STM 32 F103C8T6 dan STM NUCLEO G474RE pada hardware dan software?
- Bagaimana konfigurasi I2C pada STM 32 F103C8T6 dan STM NUCLEO G474RE pada hardware dan software?
- Jelaskan perbedaan UART, SPI, dan I2C!
Teknik Elektro
Nama: Rehan Fatih NIM: 2210952050
Sabtu, 09 Mei 2026
M3 : Tugas Pendahuluan 1
Modul 3: Communication
- A. Tugas Pendahuluan 1
- C. Laporan Akhir Percobaan 1
- D. Laporan Akhir Percobaan 2
MODUL 3
COMMUNICATION
a) Asistensi dilakukan 1x
b) Praktikum dilakukan 1x
a) Memahami cara penggunaan protokol komunikasi UART, SPI, dan I2C pada Development Board yang digunakan
b) Memahami cara penggunaan komponen input dan output yang berkomunikasi secara UART, SPI, dan I2C pada Development Board yang digunakan
a) STM32 NUCLEO G474RE
b) STM32F103C8
c) LDR Sensor
d) PIR Sensor
e) Push Button
f) LED
f) Fan
h) Resistor
i) Jumper
j) Adaptor
k) Breadboard
4.1 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)
UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.
Cara Kerja Komunikasi UART
4.2 I2C (Inter-Intergrated Circuit)
Inter Integrated Circuit atau sering disebut I2C adalah standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran yang didisain khusus untuk mengirim maupun menerima data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data) yang membawa informasi data antara I2C dengan pengontrolnya.
Cara Kerja Komunikasi I2C
Pada I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang terdiri dari kondisi start, Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1, Data Frame 2, dan kondisi Stop. Kondisi start dimana saat pada SDA beralih dari logika high ke low sebelum SCL. Kondisi stop dimana saat pada SDA beralih dari logika low ke high sebelum SCL.
R/W bit berfungsi untuk menentukan apakah master mengirim data ke slave atau meminta data dari slave. (logika 0 = mengirim data ke slave, logika 1 = meminta data dari slave) ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika data frame ataupun address frame telah diterima receiver.
4.3 SPI (Series Peripheral Interface)
Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi serial synchronous berkecepatan tinggi yang dimiliki oleh STM32F407VGT6 dan Raspberry Pi Pico. Komunikasi SPI membutuhkan 3 jalur utama yaitu MOSI, MISO, dan SCK, serta jalur tambahan SS/CS. Melalui komunikasi ini, data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroler maupun antara mikrokontroler dengan perangkat periferal lainnya.
• MOSI (Master Output Slave Input)
Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin MOSI berfungsi sebagai
output. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin MOSI
berfungsi sebagai input.
• MISO (Master Input Slave Output)
Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin MISO berfungsi sebagai
input. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin MISO
berfungsi sebagai output.
• SCLK (Serial Clock)
Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin SCLK bertindak sebagai
output untuk memberikan sinyal clock ke slave. Sebaliknya, jika
dikonfigurasi sebagai slave, maka pin SCLK berfungsi sebagai input untuk
menerima sinyal clock dari master.
• SS/CS (Slave Select/Chip Select)
Jalur ini digunakan oleh master untuk memilih slave yang akan
dikomunikasikan. Pin SS/CS harus dalam keadaan aktif (umumnya logika
rendah) agar komunikasi dengan slave dapat berlangsung.
Cara Kerja Komunikasi SPI
Sinyal clock dialirkan dari master ke slave yang berfungsi untuk sinkronisasi. Master dapat memilih slave mana yang akan dikirimkan data melalui slave select, kemudian data dikirimkan dari master ke slave melalui MOSI. Jika master butuh respon data maka slave akan mentransfer data ke master melalui MISO.
4.4 STM32 NUCLEO G474RE
STM32 NUCLEO-G474RE merupakan papan pengembangan (development board) berbasis mikrokontroler STM32G474RET6 yang dikembangkan oleh STMicroelectronics. Board ini dirancang untuk memudahkan proses pembelajaran, pengujian, dan pengembangan aplikasi sistem tertanam (embedded system), baik untuk pemula maupun tingkat lanjut. STM32 Nucleo-G474RE mengintegrasikan antarmuka ST-LINK debugger/programmer secara onboard sehingga pengguna dapat langsung melakukan pemrograman dan debugging tanpa perangkat tambahan.
Adapun spesifikasi dari STM32 NUCLEO-G474RE adalah sebagai berikut:
4.5 STM32F103C8
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:
A. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG
1.4.1 STM32 NUCLEOG474RE
-
RAM (Random Access Memory)
RAM (Random Access Memory) pada STM32 NUCLEO-G474RE digunakan sebagai memori sementara untuk menyimpan data selama program berjalan. Mikrokontroler STM32G474RET6 memiliki RAM sebesar 128 KB yang berfungsi untuk menyimpan variabel, buffer data, stack, dan heap. -
Memori Flash Eksternal STM32
NUCLEO-G474RE tidak menggunakan memori flash eksternal. Seluruh program dan data permanen disimpan pada memori Flash internal mikrokontroler STM32G474RET6 dengan kapasitas 512 KB. Memori flash ini bersifat non-volatile, sehingga data dan program tetap tersimpan meskipun catu daya dimatikan. -
Crystal Oscillator
STM32 NUCLEO-G474RE menggunakan osilator internal (HSI – High Speed Internal) sebagai sumber clock utama secara default. Penggunaan clock internal ini membuat board dapat beroperasi tanpa memerlukan crystal oscillator eksternal. Clock berfungsi sebagai sumber waktu untuk mengatur kecepatan kerja CPU dan seluruh peripheral. -
Regulator Tegangan
Untuk memastikan pasokan tegangan yang stabil ke mikrokontroler. -
Pin GPIO (General Purpose Input/Output):
Pin GPIO pada STM32 NUCLEO-G474RE digunakan sebagai antarmuka input dan output digital yang fleksibel.
1.4.2 STM32 F103C8
-
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. -
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. -
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. -
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. -
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.
Kamis, 30 April 2026
Laporan Akhir 2 Modul 2
2. Buat program untuk mikrokontroler STM32 Nucleo G474RE di software STM32 CubeIDE.
3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.
4. Setelah program selesai di upload, jalankan simulasi rangkaian pada proteus.
Prinsip kerja rangkaian ini dimulai dari pembacaan intensitas cahaya lingkungan oleh LDR melalui ADC. Apabila nilai yang terbaca menunjukkan kondisi terang (siang hari), maka LED akan dimatikan. Sebaliknya, jika terdeteksi kondisi gelap (malam hari), sistem akan mengaktifkan sensor PIR untuk mendeteksi adanya pergerakan. Ketika gerakan terdeteksi, LED menyala terang dengan nilai PWM LED_FULL. Jika tidak ada gerakan dalam selang waktu tertentu, LED tetap menyala namun dalam kondisi redup menggunakan nilai LED_DIM.
Push button difungsikan sebagai interrupt untuk mengubah status mode darurat melalui variabel emergency_mode. Saat mode darurat aktif, LED akan langsung dimatikan dan sistem tidak melakukan pembacaan baik dari LDR maupun PIR. Pengaturan tingkat kecerahan LED dilakukan menggunakan PWM dari TIM3, sehingga lampu dapat beroperasi dalam kondisi mati, redup, atau terang sesuai dengan kondisi cahaya sekitar dan hasil deteksi gerakan.
Laporan Akhir 1 Modul 2
2. Buat program untuk mikrokontroler STM32F103C8 di software STM32 CubeIDE.
3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.
4. Setelah program selesai di upload, jalankan simulasi rangkaian pada proteus.
Prinsip kerja rangkaian ini adalah sensor suhu LM35 membaca suhu ruangan dalam bentuk tegangan analog, kemudian STM32 mengubah nilai analog tersebut menjadi data digital melalui ADC. Nilai ADC dikonversi menjadi tegangan dengan acuan 3,3 V, lalu dihitung menjadi suhu dalam derajat Celsius. Jika suhu berada di bawah 27°C, kipas dimatikan. Jika suhu mencapai 27°C atau lebih, mikrokontroler mengaktifkan arah putaran motor melalui pin GPIO dan mengatur kecepatan kipas menggunakan sinyal PWM dari TIM1.
Pada sistem ini, push button digunakan sebagai interrupt untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sistem melalui variabel system_on.
Saat sistem aktif, kipas bekerja berdasarkan suhu yang terbaca: pada
suhu 27°C sampai 35°C duty cycle PWM berubah sesuai perhitungan program,
sedangkan pada suhu 35°C atau lebih duty cycle diatur pada nilai
tertentu. Jika tombol ditekan dan sistem berubah menjadi nonaktif, motor
driver dimatikan dan nilai PWM dibuat nol sehingga kipas berhenti.
1. Download HTML [disini]
2. Download Rangkaian [disini]
3. Download Vidio Rangkaian [disini]
4. Download Datasheet Sensor:
- datasheet Sensor Infrared [disini]
5. Download library Komponen:
- library Sensor Infrared [disini]
6. Download datasheet Relay [disini]
7. Download datasheet Motor [disini]
8. Download datasheet Led [disini]
9. Download listing program [disini]
10. Download data sheet [disini]
M3 : Tugas Pendahuluan 1
Soal : Jelaskan apa itu protocol UART, SPI, dan I2C? Bagaimana konfigurasi komunikasi UART pada STM 32 F103C8T6 dan STM NUCLEO G474RE pada ...
-
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... A...
-
Modul 1: General Input dan Output [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat Bahan 4. Dasar Teo...
-
BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH REHAN FATIH 2210952050 DOSEN PENGAMPU DR. DARWISON, M.T Referensi a. Darwison, 2010, ”...






