1. Buat dua project baru menggunakan board STM32 NUCLEO-G474RE, yaitu Nucleo 1 dan Nucleo 2.
2. Pada
Nucleo 1, konfigurasi pin dan peripheral dengan mengaktifkan TIM2 CH1
pada PA0 sebagai PWM Generation CH1 menggunakan Internal Clock, aktifkan
I2C1 pada PA15 dan PB5, aktifkan USART1 mode Asynchronous pada PA9 dan
PA10, serta aktifkan pin PA1 dan PA4 sebagai GPIO Input.
3. Pada
Nucleo 2, konfigurasi TIM2 CH1 pada PA0 sebagai PWM Generation CH1,
aktifkan USART1 mode Asynchronous pada PA9 dan PA10, lalu aktifkan pin
PA1 dan PA4 sebagai GPIO Input.
4. Generate code untuk kedua project setelah seluruh konfigurasi selesai dilakukan.
5. Pada project Nucleo 1, buat file header baru pada folder Inc berupa
main.h, ssd1306_conf.h, ssd1306_fonts.h, dan ssd1306.h.6. Pada project Nucleo 1, buat file source baru pada folder Src berupa
main.c, ssd1306_fonts.c, dan ssd1306.c.Hardware :
a). STM32 Nucleo G474RE 2 pcs
c). Motor Servo 2 pcs
Diagram Blok :
Rangkaian Simulasi
Prinsip Kerja :
Sistem kontrol parkir otomatis dua pintu ini bekerja menggunakan dua buah mikrokontroler STM32 Nucleo G474RE yang berfungsi sebagai pengendali pintu masuk dan pintu keluar. Pada pintu masuk, sensor IR mendeteksi keberadaan kendaraan yang datang, kemudian data dibaca oleh Nucleo 1 untuk memeriksa ketersediaan slot parkir. Jika slot masih tersedia, servo akan membuka palang pintu masuk dan jumlah slot kosong pada OLED akan diperbarui menjadi berkurang. Namun apabila slot parkir penuh, OLED akan menampilkan informasi “parkir penuh” dan servo tetap dalam kondisi tertutup sehingga kendaraan tidak dapat masuk.
Pada pintu keluar, sensor IR kedua mendeteksi kendaraan yang keluar area parkir dan sinyal diproses oleh Nucleo 2. Setelah kendaraan terdeteksi, servo pintu keluar akan membuka palang agar kendaraan dapat keluar, kemudian sistem menambahkan kembali jumlah slot kosong dan memperbarui tampilan OLED. Kedua mikrokontroler saling berkomunikasi menggunakan UART untuk sinkronisasi data jumlah slot parkir sehingga informasi kapasitas parkir tetap sesuai kondisi aktual secara real-time.
Flowchart :
Listing Program :
• Nucleo 1
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
************************************************************
******************
* @file : main.c
* @brief : Master Parking System - STM32G474RE
************************************************************
******************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------
------------------*/
#include "main.h"
/* Private includes ----------------------------------------
------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#define SSD1306_INCLUDE_FONT_7x10
#include "ssd1306.h"
#include "ssd1306_fonts.h"
#include
#include
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------
------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------
------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
#define MAX_PARKIR 10
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------
------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------
------------------*/
COM_InitTypeDef BspCOMInit;
I2C_HandleTypeDef hi2c1;
TIM_HandleTypeDef htim2;
UART_HandleTypeDef huart1; // komunikasi ke slave (PC4/PC5)
UART_HandleTypeDef huart2; // serial monitor via BSP COM1
(PA2/PA3)
/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t sisa_parkir = MAX_PARKIR;
uint8_t kendaraan_masuk = 0;
uint8_t uart_rx_buffer[1];
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------
------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_I2C1_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void Update_Display(void);
void Servo_Buka(void);
void Servo_Tutup(void);
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
MX_GPIO_Init();
MX_I2C1_Init();
MX_TIM2_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_USART2_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
BSP_LED_Init(LED_GREEN);
BSP_PB_Init(BUTTON_USER, BUTTON_MODE_EXTI);
// Serial monitor via BSP COM1 (USART2 PA2/PA3)
BspCOMInit.BaudRate = 115200;
BspCOMInit.WordLength = COM_WORDLENGTH_8B;
BspCOMInit.StopBits = COM_STOPBITS_1;
BspCOMInit.Parity = COM_PARITY_NONE;
BspCOMInit.HwFlowCtl = COM_HWCONTROL_NONE;
if (BSP_COM_Init(COM1, &BspCOMInit) != BSP_ERROR_NONE) {
Error_Handler();
}
ssd1306_Init();
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
htim2.Instance->CCR1 = 1000;
// USART1 untuk komunikasi ke slave (PC4=TX, PC5=RX)
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, uart_rx_buffer, 1);
printf("=== MASTER PARKING READY ===\r\n");
printf("Slot tersedia: %d/%d\r\n", sisa_parkir,
MAX_PARKIR);
Update_Display();
/* USER CODE END 2 */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
uint8_t ir =
!HAL_GPIO_ReadPin(MASTER_IR_SENSOR_GPIO_Port,
MASTER_IR_SENSOR_Pin);
printf("IR: %d | Sisa: %d\r\n", ir, sisa_parkir);
// DETEKSI MASUK
if (ir && sisa_parkir > 0 && !kendaraan_masuk) {
HAL_Delay(50);
ir = !HAL_GPIO_ReadPin(MASTER_IR_SENSOR_GPIO_Port,
MASTER_IR_SENSOR_Pin);
if (ir) {
Servo_Buka();
sisa_parkir--;
kendaraan_masuk = 1;
Update_Display();
printf(">> MASUK! Sisa: %d/%d\r\n", sisa_parkir,
MAX_PARKIR);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"M", 1, 100);
}
}
// PARKIR PENUH
if (ir && sisa_parkir == 0 && !kendaraan_masuk) {
printf(">> PARKIR PENUH!\r\n");
BSP_LED_Toggle(LED_GREEN);
HAL_Delay(200);
}
// KENDARAAN SUDAH LEWAT
if (!ir && kendaraan_masuk) {
HAL_Delay(50);
ir = !HAL_GPIO_ReadPin(MASTER_IR_SENSOR_GPIO_Port,
MASTER_IR_SENSOR_Pin);
if (!ir) {
Servo_Tutup();
kendaraan_masuk = 0;
printf(">> Palang ditutup\r\n");
}
}
HAL_Delay(100);
}
/* USER CODE END 3 */
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
void Update_Display(void) {
char buf[25];
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_SetCursor(2, 0);
ssd1306_WriteString("SISTEM PARKIR", Font_7x10, White);
ssd1306_SetCursor(2, 14);
sprintf(buf, "Slot: %d/%d", sisa_parkir, MAX_PARKIR);
ssd1306_WriteString(buf, Font_7x10, White);
ssd1306_SetCursor(2, 28);
if (sisa_parkir == 0) {
ssd1306_WriteString(">> PENUH <<", Font_7x10, White);
} else {
ssd1306_WriteString(">> TERSEDIA <<", Font_7x10, White);
}
ssd1306_UpdateScreen();
}
void Servo_Buka(void) {
htim2.Instance->CCR1 = 2000;
HAL_Delay(600);
}
void Servo_Tutup(void) {
htim2.Instance->CCR1 = 1000;
HAL_Delay(600);
}
// Terima dari slave via USART1 (PC5=RX)
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart->Instance == USART1)
{
if (uart_rx_buffer[0] == 'K')
{
if(sisa_parkir < MAX_PARKIR) sisa_parkir++;
printf(">> KENDARAAN KELUAR (SL
printf(">> Sisa: %d/%d\r\n", sisa_parkir, MAX_PARKIR);
Update_Display();
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, uart_rx_buffer, 1);
}
}
/* USER CODE END 4 */
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1
_BOOST);
RCC_OscInitStruct.OscillatorType =
RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue =
RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV4;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 85;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
Error_Handler();
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK |
RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
| RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 |
RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource =
RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct,
FLASH_LATENCY_4) != HAL_OK) Error_Handler();
}
static void MX_I2C1_Init(void)
{
hi2c1.Instance = I2C1;
hi2c1.Init.Timing = 0x40B285C2;
hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
hi2c1.Init.AddressingMode =
I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
hi2c1.Init.DualAddressMode =
I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
hi2c1.Init.OwnAddress2Masks = I2C_OA2_NOMASK;
hi2c1.Init.GeneralCallMode =
I2C_GENERALCALL_DISABLE;
hi2c1.Init.NoStretchMode =
I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_I2CEx_ConfigAnalogFilter(&hi2c1,
I2C_ANALOGFILTER_ENABLE) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_I2CEx_ConfigDigitalFilter(&hi2c1, 0) != HAL_OK)
Error_Handler();
}
static void MX_TIM2_Init(void)
{
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 169;
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 19999;
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim2.Init.AutoReloadPreload =
TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) Error_Handler();
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig)
!= HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK) Error_Handler();
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode =
TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2,
&sMasterConfig) != HAL_OK) Error_Handler();
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 1000;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC,
TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) Error_Handler();
HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);
}
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{
// USART1 - komunikasi ke slave (PC4=TX, PC5=RX) 9600 baud
huart1.Instance = USART1;
huart1.Init.BaudRate = 9600;
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
huart1.Init.OneBitSampling =
UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
huart1.Init.ClockPrescaler = UART_PRESCALER_DIV1;
huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit =
UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetTxFifoThreshold(&huart1,
UART_TXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetRxFifoThreshold(&huart1,
UART_RXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_DisableFifoMode(&huart1) != HAL_OK)
Error_Handler();
}
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{
// USART2 - serial monitor via BSP COM1 (PA2=TX, PA3=RX)
huart2.Instance = USART2;
huart2.Init.BaudRate = 115200;
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
huart2.Init.OneBitSampling =
UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
huart2.Init.ClockPrescaler = UART_PRESCALER_DIV1;
huart2.AdvancedInit.AdvFeatureInit =
UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetTxFifoThreshold(&huart2,
UART_TXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetRxFifoThreshold(&huart2,
UART_RXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_DisableFifoMode(&huart2) != HAL_OK)
Error_Handler();
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
// IR sensor PA1 - aktif LOW → PULLUP
GPIO_InitStruct.Pin = MASTER_IR_SENSOR_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(MASTER_IR_SENSOR_GPIO_Port,
&GPIO_InitStruct);
// USART1 TX=PC4, RX=PC5 untuk komunikasi ke slave
GPIO_InitStruct.Pin = MASTER_TX_Pin | MASTER_RX_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
}
void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1) {}
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) {}
#endif
• Nucleo 2
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
**************************************************************
****************
* @file : main.c
* @brief : Slave Parking System - STM32G474RE
(Pintu Keluar)
**************************************************************
****************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes --------------------------------------------------
----------------*/
#include "main.h"
/* Private includes ------------------------------------------
----------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include
#include
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -------------------------------------------
----------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define --------------------------------------------
----------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro ---------------------------------------------
----------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables -----------------------------------------
----------------*/
COM_InitTypeDef BspCOMInit;
TIM_HandleTypeDef htim2;
UART_HandleTypeDef huart1;
UART_HandleTypeDef huart2;
/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t kendaraan_keluar = 0;
uint8_t uart_rx_buffer[1];
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -------------------------------
----------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void Servo_Buka(void);
void Servo_Tutup(void);
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
MX_GPIO_Init();
MX_TIM2_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_USART2_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
BSP_LED_Init(LED_GREEN);
BSP_PB_Init(BUTTON_USER, BUTTON_MODE_EXTI);
BspCOMInit.BaudRate = 115200;
BspCOMInit.WordLength = COM_WORDLENGTH_8B;
BspCOMInit.StopBits = COM_STOPBITS_1;
BspCOMInit.Parity = COM_PARITY_NONE;
BspCOMInit.HwFlowCtl = COM_HWCONTROL_NONE;
if (BSP_COM_Init(COM1, &BspCOMInit) != BSP_ERROR_NONE) {
Error_Handler();
}
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
htim2.Instance->CCR1 = 1000;
// USART2 RX interrupt - terima dari master
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, uart_rx_buffer, 1);
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin,
GPIO_PIN_RESET);
printf("=== SLAVE READY - Pintu Keluar ===\r\n");
/* USER CODE END 2 */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
uint8_t ir = !HAL_GPIO_ReadPin(SLAVE_IR_SENSOR_GPIO_Port,
SLAVE_IR_SENSOR_Pin);
printf("IR: %d\r\n", ir);
// === DETEKSI KENDARAAN KELUAR ===
if (ir && !kendaraan_keluar) {
HAL_Delay(50);
ir = !HAL_GPIO_ReadPin(SLAVE_IR_SENSOR_GPIO_Port,
SLAVE_IR_SENSOR_Pin);
if (ir) {
Servo_Buka();
// 1. buka palang
kendaraan_keluar = 1;
// 2. set flag
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"K", 1, 100); //
3. kirim ke master
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin,
GPIO_PIN_SET);
printf(">> KELUAR! Kuota +1 dikirim ke master\r\n");
}
}
// === KENDARAAN SUDAH LEWAT ===
if (!ir && kendaraan_keluar) {
HAL_Delay(50);
ir = !HAL_GPIO_ReadPin(SLAVE_IR_SENSOR_GPIO_Port,
SLAVE_IR_SENSOR_Pin);
if (!ir) {
Servo_Tutup();
kendaraan_keluar = 0;
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin,
GPIO_PIN_RESET);
printf(">> Palang ditutup, siap kendaraan
berikutnya\r\n");
}
}
HAL_Delay(100);
}
/* USER CODE END 3 */
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
void Servo_Buka(void) {
htim2.Instance->CCR1 = 2000;
HAL_Delay(600);
}
void Servo_Tutup(void) {
htim2.Instance->CCR1 = 1000;
HAL_Delay(600);
}
// Terima info dari master via USART2
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart->Instance == USART1)
{
if (uart_rx_buffer[0] == 'M')
{
printf(">> INFO: KENDARAAN MASUK (MASTER)\r\n");
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, uart_rx_buffer, 1);
}
}
/* USER CODE END 4 */
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1_B
OOST);
RCC_OscInitStruct.OscillatorType =
RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue =
RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV4;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 85;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
Error_Handler();
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK |
RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
| RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 |
RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4)
!= HAL_OK) Error_Handler();
}
static void MX_TIM2_Init(void)
{
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 169;
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 19999;
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim2.Init.AutoReloadPreload =
TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) Error_Handler();
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig)
!= HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK) Error_Handler();
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode =
TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2,
&sMasterConfig) != HAL_OK) Error_Handler();
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 1000;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC,
TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) Error_Handler();
HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);
}
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{
huart1.Instance = USART1;
huart1.Init.BaudRate = 9600;
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
huart1.Init.OneBitSampling =
UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
huart1.Init.ClockPrescaler = UART_PRESCALER_DIV1;
huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit =
UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetTxFifoThreshold(&huart1,
UART_TXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetRxFifoThreshold(&huart1,
UART_RXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_DisableFifoMode(&huart1) != HAL_OK)
Error_Handler();
}
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{
huart2.Instance = USART2;
huart2.Init.BaudRate = 115200;
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
huart2.Init.OneBitSampling
UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
huart2.Init.ClockPrescaler = UART_PRESCALER_DIV1;
huart2.AdvancedInit.AdvFeatureInit =
UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetTxFifoThreshold(&huart2,
UART_TXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_SetRxFifoThreshold(&huart2,
UART_RXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK) Error_Handler();
if (HAL_UARTEx_DisableFifoMode(&huart2) != HAL_OK)
Error_Handler();
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
// LED GREEN PB7 - output
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin,
GPIO_PIN_RESET);
GPIO_InitStruct.Pin = LED_GREEN_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(LED_GREEN_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
// IR sensor PA1 - aktif LOW → PULLUP
GPIO_InitStruct.Pin = SLAVE_IR_SENSOR_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(SLAVE_IR_SENSOR_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
// USART2 PA2=TX, PA3=RX untuk komunikasi ke master
GPIO_InitStruct.Pin = SLAVE_USART1_TX_Pin |
SLAVE_USART1_RX_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1) {}
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) {}
#endif
1. Konfigurasi rangkaian dan program percobaan
Pada percobaan 4 dibuat sistem parkir otomatis dua pintu menggunakan dua board STM32 Nucleo G474RE yang saling berkomunikasi menggunakan UART.
Konfigurasi rangkaian
Komponen yang digunakan:
- 2 STM32 Nucleo G474RE
- 2 sensor IR
- 2 motor servo
- OLED SSD1306
- jumper dan breadboard
Konsep koneksi:
- Sensor IR → input GPIO mikrokontroler
- Servo → output PWM timer
- OLED → komunikasi I2C
- Antar mikrokontroler → UART TX ↔ RX
Pada program master digunakan:
- I2C untuk OLED
- TIM2 PWM untuk servo
- USART1 untuk komunikasi antar board
- USART2 untuk serial monitor
Program membaca sensor IR:
uint8_t ir = !HAL_GPIO_ReadPin(MASTER_IR_SENSOR_GPIO_Port,
MASTER_IR_SENSOR_Pin);
Jika kendaraan terdeteksi:
- servo membuka palang
- jumlah slot dikurangi
-
data
"M"dikirim melalui UART
Jika kendaraan keluar:
-
slave mengirim karakter
"K" - master menambah slot parkir kembali
OLED menampilkan jumlah slot:
sprintf(buf, "Slot: %d/%d", sisa_parkir, MAX_PARKIR);
2. Proses komunikasi yang terjadi pada percobaan
Pada percobaan ini komunikasi utama menggunakan UART.
Proses UART
UART bekerja secara serial asynchronous, artinya pengiriman data tidak memakai clock terpisah.
Alur komunikasi:
- Sensor IR mendeteksi kendaraan
- Mikrokontroler master memproses data
- Data karakter dikirim melalui pin TX
- Slave menerima data pada pin RX
- Slave memberikan respon sesuai data yang diterima
Contoh:
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"M", 1, 100);
Pada penerimaan:
if (uart_rx_buffer[0] == 'K')
Selain UART, pada sistem juga digunakan:
- I2C → komunikasi OLED SSD1306
- PWM timer → kontrol servo
I2C digunakan karena OLED hanya membutuhkan dua jalur:
- SDA
- SCL
3. Analisa penyebab kesalahan pengiriman data
Beberapa penyebab error komunikasi data:
a. Baudrate tidak sama
Jika baudrate TX dan RX berbeda maka bit akan terbaca salah sehingga data corrupt.
Contoh:
- transmitter 9600
- receiver 115200
Maka timing pembacaan bit menjadi tidak sinkron.
b. Kabel TX/RX salah
UART harus:
- TX master → RX slave
- RX master → TX slave
Jika terbalik maka data tidak diterima.
c. Noise atau gangguan sinyal
Kabel panjang atau grounding buruk dapat menyebabkan noise sehingga bit berubah.
d. Delay terlalu cepat
Jika data dikirim terlalu cepat tanpa jeda maka receiver dapat overflow.
e. Kesalahan konfigurasi parity/stop bit
Jika parameter komunikasi berbeda maka frame UART tidak cocok.
f. Sensor bouncing atau pembacaan tidak stabil
Sensor IR dapat menghasilkan trigger berulang sehingga data terkirim berkali-kali.
Karena itu program memakai:
HAL_Delay(50);
untuk debounce sederhana.
4. Mengapa parameter komunikasi harus sama?
Pada komunikasi digital, transmitter dan receiver harus memiliki aturan pembacaan data yang sama.
Pada UART
Parameter yang harus sama:
- baudrate
- parity
- stop bit
- jumlah bit data
Jika berbeda:
- receiver membaca timing bit salah
- data berubah
- framing error terjadi
Contoh:
Jika transmitter mengirim 1 bit selama 104 µs (9600 baud) tetapi receiver membaca dengan timing berbeda, maka posisi bit akan bergeser.
Pada SPI
Parameter penting:
- Clock Polarity (CPOL)
- Clock Phase (CPHA)
SPI membaca data berdasarkan tepi clock tertentu.
Jika CPOL/CPHA berbeda:
- master mengubah data saat slave sedang membaca
- bit menjadi salah
Akibatnya:
- data corrupt
- sinkronisasi gagal
- komunikasi tidak stabil
Karena itu master dan slave harus memakai konfigurasi identik agar proses sampling data terjadi pada waktu yang sama.
5. Hubungan data sensor/input dengan respon output sistem
Sistem bekerja berdasarkan hubungan input → proses → output.
Input
Sensor IR mendeteksi kendaraan:
ir = !HAL_GPIO_ReadPin(...)
Proses
Mikrokontroler:
- mengecek apakah slot tersedia
- menghitung jumlah kendaraan
- mengirim data UART
Output
Jika kendaraan masuk:
- servo membuka palang
- OLED memperbarui jumlah slot
- data dikirim ke slave
Jika parkir penuh:
ssd1306_WriteString(">> PENUH <<", ...)
Jika kendaraan keluar:
-
slave mengirim
"K" - jumlah slot bertambah
- display diperbarui
Jadi hubungan sensor dan output bersifat langsung:
- perubahan kondisi sensor menghasilkan perubahan aksi pada servo, display, LED, dan komunikasi UART.
Sistem ini menunjukkan bagaimana mikrokontroler dapat:
- membaca input sensor,
- memproses keputusan,
- lalu mengontrol output dan komunikasi antar perangkat secara otomatis.
2. Download Vidio Rangkaian [Link Video 1] [Link Video 2] [Link Video 3]
3. Download Datasheet Mikrokontroller STM32 G474RE [disini]
4. Download Datasheet Sensor:
- datasheet Sensor Infrared [disini]
5. Download library Komponen:
- library Sensor Infrared [disini]
6. Download Datasheet Motor Servo [disini]
7. Download listing program [disini]
8. Zip File [disini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar