1. Prosedur[kembali]
1. Buka software proteus lalu rangkai komponen sesuai dengan gambar yang ada di modul
2. Buka software STM32CubeIDE lalu lakukan konfigurasi pin pada STM untuk menentukan GPIO input dan GPIO output
3. Masukan Program ke dalam software STM32CubeIDE lalu build untuk mendapatkan file .hex
4. Masukan file .hex ke dalam file library STM32F103C8 pada proteus
5. Simulasikan rangkaian
2. Hardware dan Diagram Blok [kembali]
Hardware
1. STM32F103C8
2. Push Button
3. Heart Beat Sensor
4. LED
5. Buzzer
6. Resistor
3. Rangkaian Simulasi Dan Prinsip Kerja [kembali]
Prinsip Kerja:
Rangkaian pada percobaan ini bekerja sebagai sistem monitoring detak jantung yang memanfaatkan sensor heartbeat, mikrokontroler STM32F103C8, serta output berupa LED dan buzzer. Sensor heartbeat berfungsi untuk mendeteksi denyut jantung dan menghasilkan sinyal analog yang berubah-ubah sesuai dengan aliran darah. Sinyal analog tersebut kemudian dikirim ke mikrokontroler dan dikonversi menjadi data digital menggunakan modul ADC. Setelah itu, mikrokontroler memproses sinyal tersebut untuk mendeteksi setiap detakan jantung dan menghitung nilai BPM (Beats Per Minute) berdasarkan selang waktu antar detak.
Nilai BPM yang diperoleh selanjutnya dibandingkan dengan batas yang telah ditentukan, yaitu 60 BPM. Apabila nilai BPM kurang dari 60, maka mikrokontroler akan mengaktifkan LED sebagai indikator visual dan buzzer sebagai indikator suara. Sebaliknya, jika nilai BPM berada pada kondisi normal atau tidak terdeteksi, maka LED dan buzzer akan berada dalam keadaan mati. Dengan demikian, rangkaian ini mampu memberikan informasi kondisi detak jantung secara sederhana melalui indikator yang mudah dipahami.
4. Flowchart dan Listing Program [kembali]
Flowchart
Listing Program
#include "stm32f1xx_hal.h"
/* ================= HANDLE ================= */
ADC_HandleTypeDef hadc1;
/* ================= VARIABLE ================= */
uint32_t adcValue = 0;
uint32_t filteredValue = 0;
uint8_t beatDetected = 0;
uint32_t BPM = 0;
uint32_t lastBeatTime = 0;
uint32_t interval = 0;
uint8_t buzzerOff = 0;
/* ================= FILTER ================= */
#define FILTER_SIZE 10
uint16_t buffer[FILTER_SIZE];
uint8_t indexBuf = 0;
uint16_t moving_average(uint16_t val)
{
buffer[indexBuf++] = val;
if(indexBuf >= FILTER_SIZE) indexBuf = 0;
uint32_t sum = 0;
for(int i=0; i<FILTER_SIZE; i++) sum += buffer[i];
return sum / FILTER_SIZE;
}
/* ================= LED ================= */
void LED_Hijau() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
}
void LED_Kuning() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}
void LED_Merah() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);
}
void LED_Mati() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);
}
/* ================= BUZZER ================= */
void Buzzer_On() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_SET);
}
void Buzzer_Off() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_RESET);
}
/* ================= INTERRUPT ================= */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1) // Tombol di PA1 untuk Mute Buzzer
{
buzzerOff = !buzzerOff;
}
}
/* ================= PROTOTYPE ================= */
void SystemClock_Config(void);
void MX_GPIO_Init(void);
void MX_ADC1_Init(void);
/* ================= MAIN ================= */
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
uint32_t baseline = 0;
while (1)
{
/* ==== BACA ADC ==== */
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);
adcValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
/* ==== FILTER ==== */
filteredValue = moving_average(adcValue);
/* ==== BASELINE (ADAPTIF) ==== */
baseline = (baseline * 9 + filteredValue) / 10;
uint32_t threshold = baseline + 50;
/* ==== DETEKSI DETAK + INTERVAL ==== */
if(filteredValue > threshold && beatDetected == 0)
{
beatDetected = 1;
uint32_t now = HAL_GetTick();
if(lastBeatTime != 0)
{
interval = now - lastBeatTime;
if(interval > 0) BPM = 60000 / interval;
}
lastBeatTime = now;
}
if(filteredValue < threshold)
{
beatDetected = 0;
}
/* ==== TIMEOUT (TIDAK ADA DETAK) ==== */
if(HAL_GetTick() - lastBeatTime > 2000)
{
BPM = 0;
}
/* ==== OUTPUT LOGIC (SESUAI PERMINTAAN) ==== */
if(BPM > 0)
{
if(BPM < 60)
{
// LED Merah hidup jika BPM di bawah 60
LED_Mati();
LED_Merah();
if(!buzzerOff) Buzzer_On();
else Buzzer_Off();
}
else if(BPM <= 80)
{
// LED Kuning hidup jika BPM 60-80
LED_Mati();
LED_Kuning();
Buzzer_Off();
buzzerOff = 0; // Reset status mute saat kembali normal
}
else
{
// LED Hijau hidup jika BPM di atas 80
LED_Mati();
LED_Hijau();
Buzzer_Off();
buzzerOff = 0;
}
}
else
{
LED_Mati();
Buzzer_Off();
}
HAL_Delay(5);
}
}
/* ================= CLOCK CONFIG ================= */
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|
RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0);
}
/* ================= ADC INIT ================= */
void MX_ADC1_Init(void)
{
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
HAL_ADC_Init(&hadc1);
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}
/* ================= GPIO INIT ================= */
void MX_GPIO_Init(void)
{
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* PA0 = Input Sensor ADC */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* PA1 = Button (Interrupt) */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI1_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI1_IRQn);
/* GPIOB: PIN 0(Hijau), 1(Kuning), 10(Merah), 11(Buzzer) */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* Reset semua output ke LOW */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_RESET);
}
5. Video Demo [kembali]
6. Kondisi [kembali]
Buatlah rangkaian seperti pada gambar percobaan 1 dengan kondisi Sensor Heartbeat membaca BPM < 60 , maka LED menyala merah dan Buzzer berbunyi
7. Video Simulasi [kembali]
8. Download File [kembali]
Komentar
Posting Komentar