RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Satuan Pendidikan : SMK Negeri 1 Kota Cirebon Tahun Pelajaran : 2014/2015
Kelas/Semester : XI/3
Program Keahlian : Teknik Ketenagalistrikan Paket Keahlian : Teknik Otomasi Industri Mata Pelajaran : Sistem Kontrol Terprogram Alokasi Waktu : 12 jp (2 x 6 jp)
Materi Pokok : Dasar Logika dan Digital
(1) Sistem, operasi, konversi dan kode/sandi bilangan: bilangan decimal, biner, octal, heksadesimal.
(2) Gerbang logika dasar, Rangkaian Kombinasi, aljabar boole, SOP dan POS. (3) Merancang rangkaian kendali digital
(4) Mengoperasikan Software Proteus ISIS Pertemuan ke : 1 dan 2
A. Kompetensi Inti
1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif, dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
3. Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah.
4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung
B. Kompetensi Dasar 1.
1
Menyadari sempurnanya konsep Tuhan tentang benda-benda dengan fenomenanya untuk dipergunakan sebagai aturan dalam melaksanakan pekerjaan di bidang kontrol terprogram
1. 2
Mengamalkan nilai-nilai ajaran agama sebagai tuntunan dalam melaksanakan pekerjaan di bidang kontrol terprogram
2. 1
Mengamalkan perilaku jujur, disiplin, teliti, kritis, rasa ingin tahu, inovatif dan tanggung jawab dalam dalam melaksanakan pekerjaan di bidang kontrol terprogram.
2. 2
Menghargai kerjasama, toleransi, damai, santun, demokratis, dalam menyelesaikan masalah perbedaan konsep berpikirdalam melakukan tugas di bidang kontrol terprogram.
2. 3
Menunjukkan sikap responsif, proaktif, konsisten, dan berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam melakukan pekerjaan di bidang kontrol terprogram.
3. 1
Mendeskripsikan system logika digital Indikator :
3.3.1 Mengkonversikan bilangan digital (Biner, Oktal, Desimal, dan Heksa Desimal
3.3.3 Mengetahui karakteristik gerbang logika dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, EX-OR, dan EX-NOR)
3.3.4 Menuangkan watak/karakteristik ke dalam tabel kebenaran
3.3.5 Menerapkan kaidah-kaidah aljabar boolean dalam perancangan rangkaian logika 3.3.6 Menerapkan kaidah-kaidah Karnaugh Map dalam perancangan rangkaian logika 3.3.7 Mengimplementasikan persamaan logika ke dalam rangkaian logika
3.3.8 Membuat gambar rangkaian gerbang tersebut dari persamaan gerbang logika 4.
1
Membuat Sirkit kendali digital Indikator :
4.3.1 Mengoperasikan software proteus untuk menguji rangkaian logika 4.3.2 Menerapkan gambar rangkaian kedalam bentuk sirkit rangkaian
4.3.3 Menguji rangkaian melalui software proteus ISIS sesuai dengan tabel kebenaran C. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran dasar logika dan digital, peserta didik mampu:
1. Mengkonversikan antar bilangan digital digital sesuai dengan modul secara jujur dan tanggung jawab. 2. Menerapkan kaidah penjumlahan bilangan digital digital sesuai dengan modul secara jujur dan
tanggung jawab.
3. Menjelaskan karakteristik gerbang logika dasar digital sesuai dengan modul secara jujur dan tanggung jawab.
4. Menjelaskan tahapan perancangan rangkaian logika digital sesuai dengan modul secara jujur dan tanggung jawab.
5. Membuat tabel kebenaran sesuai karateristik rangkaian yang diinginkan dengan teliti, jujur, dan tanggung jawab.
6. Membuat persamaan logika sesuai tabel kebenaran hasil penuangan karateristik rangkaian yang diinginkan dengan teliti, jujur, dan tanggung jawab.
7. Menerapkan kaidah-kaidah aljabar boolean dalam perancangan rangkaian sesuai persamaan logika dengan teliti, jujur, dan tanggung jawab.
8. Menerapkan kaidah-kaidah Karnaugh Map dalam perancangan rangkaian sesuai persamaan logika dengan teliti, jujur, dan tanggung jawab.
9. Mengimpelentasikan persamaan logika kedalam bentuk rangkaian kendali digital melalui diskusi jujur, teliti, dan tanggung jawab.
10. Membaca rangkaian kendali digital melalui kegiatan praktik dengan jujur, teliti, dan tanggung jawab
11. Menguji rangkaian kendali digital melalui software proteus ISIS dengan jujur, teliti, disiplin dan tanggung jawab melalui kegiatan praktik.
D. Materi Pembelajaran
Pertemuan I
1. Sistem Bilangan Digital
Pengertian
Sistem Digital adalah suatu sistem yang berfungsi untuk mengukur suatu nilai atau besaran yang bersifat tetap atau tidak teratur dalam bentuk diskrit berupa digit digit atau angka angka .Biasanya sebelum mempelajari lebih dalam tentang sistem digital pertama pasti kita akan mempelajari yang namanya Sistem Bilangan. Sistem bilangan memiliki 4 macam yaitu Biner, Oktal, Desimal, HexaDesimal.
Biner
Biner merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis dua dan hanya mempunyai 2 buah simbol yaitu 0 dan 1. istem bilangan biner modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad ke-17. Sistem bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital. Dalam penulisan biasanya ditulis seperti berikut 1010012, 10012, 10102, dll.
Oktal
Oktal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis delapan dan memiliki 8 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7). Dalam penulisan biasanya ditulis seperti berikut 23078, 23558, 1028, dll.
Desimal
Desimal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis sepuluh dan memiliki 10 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9). Desimal merupakan sistim bilangan yang biasa digunakan manusia dalam kehidupan sehari-hari.
HexaDesimal
HexaDesimal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis 16 dan memiliki 16 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F). Dalam penulisan biasanya ditulis seperti berikut 2D8616, 12DA16, FA16, dll.
2. Konversi Bilangan
Konversi Bilangan digunakan untuk mengubah suatu bilangan dari suatu sistim bilangan menjadi bilangan dalam sistim bilangan yang lain.
Biner
a. Biner ke Desimal
Cara mengubah bilangan Biner menjadi bilangan Desimal dengan mengalikan 2n dimana n merupakan posisi bilangan yang dimulai dari angka 0 dan dihitung dari belakang.
Contoh : 1100012 diubah menjadi bilangan Desimal
1100012= ( 1 x 25 ) + ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 ) + ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21) + ( 1 x 20 ) = 32 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 49
Jadi, 110012 = 49 b. Biner ke Oktal
Cara mengubah bilangan Biner menjadi bilangan Oktal dengan mengambil 3 digit bilangan dari kanan.
Contoh : 111100110012 diubah menjadi bilangan Oktal menjadi 11 110 011 001 = 112 = 21 + 20 = 38
= 1102 = 22 + 21 = 68 = 0112 = 21 + 20 = 38 = 0012 = 20 =18
Jadi, 111100110012 = 36318 c. Biner ke HexaDesimal
Cara mengubah Biner menjadi bilangan HexaDesimal dengan mengambil 4 digit bilangan dari kanan .
Contoh: 01001111010111002 diubah menjadi bilangan HexaDesimal 0100 1111 0101 1100 = 01002 = 22 = 416
= 11112 = 23 + 22 + 21 + 20 = 15 - F16 = 01012 = 22 + 20 = 516
= 11002 = 23 + 22 = 12 - C16
Jadi, 01001111010111002 = 4F5C16
Oktal
a. Oktal ke Biner
Cara mengubah bilangan Oktal menjadi Biner dengan menjadikan satu persatu angka bilangan Oktal menjadi bilangan Biner dahulu kemudian di satukan. Untuk bilangan Oktal haruslah memiliki 3 digit bilangan Biner sehingga jika hanya menghasilkan kurang dari 3 digit makan didepannya ditambahkan bilangan 0.
Contoh : 2618 diubah menjadi bilangan Biner 261 = 28 = 0102
= 68 = 1102 = 18 = 0012
Jadi, 2618 = 0101100012 b. Oktal ke Desimal
Cara mengubah bilangan Oktal menjadi bilangan Desimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi bilangan Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal.
Langkah 1 : mengubah ke bilangan Biner 261 = 28 = 0102
= 68 = 1102 = 18 = 0012
Jadi, 2618 = 0101100012
Langkah 2 : mengubah bilangan Biner menjadi Desimal 0101100012 = ( 0 x 28 ) + ( 1 x 27 ) + ( 0 x 26 ) + ( 1 x 25 ) +
( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 ) + ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21 ) + ( 1 x 20 ) = 0 + 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 177
Jadi, 2618 = 177 c. Oktal ke HexaDesimal
Cara mengubah bilangan Oktal menjadi bilangan HexaDesimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi bilangan Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal. Lalu kita ubah lagi menjadi bilangan HexaDesimal.
Contoh : 2618 diubah menjadi bilangan HexaDesimal Langkah 1 : mengubah ke bilangan Biner
261 = 28 = 0102 = 68 = 1102 = 18 = 0012
Jadi, 2618 = 0101100012
Langkah 2 : mengubah bilangan Biner menjadi Desimal
0101100012 = ( 0 x 28 ) + ( 1 x 27 ) + ( 0 x 26 ) + ( 1 x 25 ) + ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 ) + ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21 ) + ( 1 x 20 )
= 0 + 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 177
Langkah 3 : mengubah bilangan Desimal menjadi HexaDesimal 177 kita bagi dengan 16 - 117:16 = 11 sisa 1
11 : 16 = 0 sisa 11 - B
dibaca dari bawah maka menjadi B1 Jadi 2618 = B116
Desimal
a. Desimal ke Biner
Cara mengubah bilangan Desimal menjadi Biner yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 2 dan tulis sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 25 diubah menjadi bilangan Biner 25 : 2 = 12 sisa 1 b. Desimal ke Oktal
Cara mengubah bilangan Desimal menjadi Oktal yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 8 dan tulis sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 80 diubah menjadi bilangan Oktal 80 : 8 = 10 sisa 0
10 : 8 = 1 sisa 2 1 : 8 = 0 sisa 1 maka ditulis 120 Jadi 80 = 1208
c. Desimal ke HexaDesimal
Cara mengubah bilangan Desimal menjadi HexaDesimal yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 16 dan tulis sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 275 diubah menjadi bilangan HexaDesimal 275 : 16 = 17 sisa 3
a. HexaDesimal ke Biner
Cara mengubah bilangan HexaDesimal menjadi Biner dengan menjadikan satu persatu angka bilangan HexaDesimal menjadi bilangan Biner dahulu kemudian di satukan. Untuk bilangan HexaDesimal haruslah memiliki 4 digit bilangan Biner sehingga jika hanya menghasilkan kurang dari 4 digit makan didepannya ditambahkan bilangan 0.
Contoh : 4DA216 diubah menjadi bilangan Biner 4DA2 = 416 = 01002
= D16 = 11012 = A16 = 10102 = 216 = 00102
Jadi 4DA216 = 01001101101000102 b. HexaDesimal ke Desimal
Cara mengubah bilangan biner menjadi bilangan desimal dengan mengalikan 16n dimana n merupakan posisi bilangan yang dimulai dari angka 0 dan dihitung dari belakang.
Contoh : 3C216 diubah menjadi bilangan Desimal 3C216 = ( 3 x 162 ) + ( C(12) x 161) + ( 2 x 160 ) = 768 + 192 + 2
= 962
Jadi 3C216 = 962 c. HexaDesimal ke Oktal
Cara mengubah bilangan HexaDesimal menjadi bilangan Oktal dengan mngubah bilangan HexaDesimal tersebut menjadi bilangan Desimal terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Oktal.
Contoh : 3C216 diubah menjadi bilangan Oktal
Langkah 1: Mengubah bilangan HexaDesimal menjadi Desimal 3C216 = ( 3 x 162 ) + ( C(12) x 161) + ( 2 x 160 )
= 768 + 192 + 2 = 962
Langkah 2 : Mengubah bilangan Desimal menjadi Oktal 962 : 8 = 120 sisa 2
LOGIKA : Memberikan batasan yang pasti dari suatu keadaan, sehingga suatu keadaan tidak dapat berada dalam dua ketentuan sekaligus.
Dalam logika dikenal aturan sbb:
- Suatu keadaan tidak dapat dalam keduanya benar dan salah sekaligus. - Masing-masing adalah benar / salah.
- Suatu keadaan disebut benar bila tidak salah.
- Operasi invers
Operasi merubah logika 1 ke 0 X = X Pengertian GERBANG (GATE) :
1. Rangkaian dengan satu atau lebih sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran. 2. Rangkaian digital (dua keadaan), karena sinyal masukan/ keluarannya hanya berupa tegangan tinggi/
low (1 atau 0).
3. Setiap keluarannya tergantung sepenuhnya pada sinyal yang diberikan pada masukan-masukannya. Jenis-jenis Gerbang Logika Dasar dan Simbolnya
Gerbang Logika AND
Operasi antara dua atau lebih variabel input (A,B)
Operasi ini akan menghasilkan logika 1, jika semua variabel input tersebut berlogika 1
Rangkaian Listrik Gerbang AND
Operasi logika OR
Operasi antara dua atau lebih variabel input (A,B)
Operasi ini akan menghasilkan logika 0, jika semua variabel input tersebut berlogika 0
Rangkaian Listrik Gerbang OR
Gerbang NOT
Gerbang ini akan menghasilkan keluaran yang berlawanan dengan masukannya
Rangkaian Listrik Gerbang NOT
Gerbang NOR
Gerbang ini merupakan gabungan gerbang OR dan NOT. Keluarannya merupakan keluaran gerbang OR yang di inverter.
Gerbang NAND
Gerbang ini merupakan gabungan gerbang AND dan NOT. Keluarannya merupakan keluaran gerbang AND yang di inverter.
Rangkaian Listrik Gerbang NAND
Gerbang EX-OR
Gerbang ini akan menghasilkan keluaran ‘1’ jika jumlah masukan yang bernilai ‘1’ berjumlah ganjil.
Rangkaian Listrik Gerbang EX-OR
Gerbang EX-NOR
Gerbang ini akan menghasilkan keluaran ‘1’ jika jumlah masukan yang bernilai ‘1’ berjumlah genap / tidak ada sama sekali.
Rangkaian Listrik Gerbang EX-NOR
Rangkaian Kombinasi
Rangkaian Kombinasi merupakan rangkaian yang menggabungkan fungsi dari beberapa gerbang dasar dan universal. Rangkaian kombinasi mengacu pada persamaan rangkaian dan sifat tabel kebenaran output yang diinginkan. Perhatikan contoh berikut :
Untuk membuat rangkaian kombinasi yang simpel dan sederhana diperlukan metode rancangan rangkaian digital yang mengacu pada beberapa teorema/aturan-aturan. Teorema Aljabar booelan merupakan salah satu aturan merancang rangkaian kendali digital. Berikut ini tabel aljabar Booelan yang harus digunakan saat membuat rangkaian kombinasi yang simpel dan sederhana.
No. Ekspresi dan Sifat Logika Keterangan
Satu Variabel (Single Variable)
1 X + 0 = X Bound Law
2 X + 1 = 1 Bound Law
3 X . 0 = 0 Bound Law
4 X . 1 = X Bound Law
5 X + X = X Idempotent Law
6 X . X = X Idempotent Law
7 X + X’ = 1 Negation Law
8 X . X’ = 0 Negation Law
9 (X’)’ = X Double Negation Law
Dua Variabel (Two Variables)
10 X + Y = Y + X Commutative Law
11 X . Y = Y . X Commutative Law
12 (X + Y)’ = X’ . Y’ De Morgan’s Law 13 (X.Y)’ = X’ + Y’ De Morgan’s Law
14 X.(X+Y) = X Absorption Law
15 X + (X.Y) = X Absorption Law
Tiga Variabel (Three Variables)
16 X+(Y+Z) = (X+Y)+Z Associative Law 17 X.(Y.Z) = (X.Y).Z Associative Law 18 X.(Y+Z) = X.Y + X.Z Distributive Law 19 X + Y.Z = (X+Y) . (X+Z) Distributive Law 20 (X+Y+Z)’ = X’ . Y’ . Z’ De Morgan’s Law 21 (X.Y.Z)’ = X’ + Y’ + Z’ De Morgan’s Law Contoh 1 :
Jawaban
Contoh 2 :
Jadi hasil penyederhanan persamaannya = BC + AB + AC Rangkaian Pengganti
10 X = ABC + ABC + ABC + ABC
BC ( A + A) = BC AC ( B + B) = AC = ABC + ABC + ABC + ABC
Penggunaan gerbang universal (NOR dan NAND) sering digunakan untuk menggantikan fungsi suatu gerbang lain jika kita tidak menemukan gerbang tersebut di pasaran. Berdasarkan teorema aljabar Boolean, penggunaan gerbang universal dapat menggantikan fungsi gerbang lainnya. Berikut ini gambar penggunaan gerbang universal :
Fungsi gerbang NAND
NOT
AND
OR
Fungsi gerbang NOR
NOT
AND
OR
Pertemuan II
Metode Maxterm / Minterm (Sum of Product/Product of Sum)
SOP (Sum of Product)
Bentuk rangkaian SOP ini terdiri dari sekumpulan gerbang AND yang diumpankan ke sebuah gerbang OR.
Prosedur desain dengan metode SOP (Sum of Product) : 1. Menentukan tabel kebenaran
2. Menulis minterm (ANDterm) dari masing-masing kombinasi input yang menghasilkan output 1 3. Menulis persamaan SOP sebagai persamaan outputnya
4. Menyederhanakan persamaan output tersebut 5. Menggambarkan rangkaian dari hasil step 4
POS (Product of Sum)
Rangkaiannya akan terdiri dari sekumpulan gerbang OR yang diumpankan ke sebuah gerbang AND.
Prosedur desain dengan metode POS (Product of Sum) : 1. Menentukan tabel kebenaran
U1
AND
B
U2
NOT
A
F
4. Menyederhanakan persamaan output tersebut
5. Menggambarkan rangkaian dari hasil step 4 hanya dalam hal jenis suku yang diambil saat penyederhanaan yaitu suku maxterm.
Contoh penggunaan Metode Maxterm / Minterm :
SOP : = m1 + m3 + m4 +m6 POS : = M0 + M2 + M5 + M7
Merancang Rangkaian Kendali Digital
Perancangan rangkaian digital/logika tidak akan memberi manfaat yang signifikan dalam kehidupan sehari-hari jika tidak dikaitkan dengan aplikasi rangkaian digital/logika. Kegiatan perancangan rangkaian digital/logika pada dasarnya merupakan kegiatan mengimplementasikan atau merealisasikan rangkaian digital/logika atas dasar adanya karakteristik atau watak yang diinginkan.
Kegiatan perancangan rangkaian logika dapat diimplementasikan dengan mengikuti tahapan-tahapan seperti gambar diagram alir 1.2 di bawah ini:
Tahap I : Penuangan Watak ke dalam Tabel Kebenaran → (Hasil : Tabel Kebenaran) (metoda Maxterm/Minterm)
Tahap II : Pemberlakuan Kaidah-kaidah Perancangan → (Hasil : Persamaan Logika) (aljabar Booelan) Tahap III : Implementasi Persamaan Logika ke dalam Rangkaian Logika → (Hasil : Rangkaian Logika)
dapat disederhanakan dengan Aljabar Boole/K-Map Sukumax/Sukumin
Tahap IV : Dapat dibangun dengan Gerbang Universal NAND/NOR dan pembuktian implementasi rangkaian Logika menggunakan Software Circuit Maker, Proteus ISIS, Electronic Work Banch, dll)
Contoh soal perancangan rangkaian kendali, penyelesaiannya mengikuti langkah-langkah diagram alir proses implementasi persamaan logika.
1. Rancanglah dari pernyataan ini:
Sebuah rangkaian control mempunyai dua buah tombol A dan B yang dihubungkan dengan sebuah silinder, silinder akan bergerak maju jika hanya tombol A saja yang ditekan.
Cara menjawab soal ini harus mengikuti tahapan perancangan Tahap 1: Menuangkan watak/karakteristik ke dalam tabel kebenaran
Tahap 2 : Menerapkan kaidah-kaidah aljabar boolean dalam perancangan rangkaian logika Dari hasil tabel kebenaran hanya output yang berlogik 1 yang dimasukkan pada rumus
Tahap 3: Mengimplementasikan persamaan logika ke dalam rangkaian logika, sederhanakanlah persamaan tersebut jika persamaan tidak sederhana
Tahap 4 : Buatlah gerbang tersebut dari gerbang Universal NAND
Penggunaan software Proteus 8.0
Proteus 8 adalah software yang berguna untuk membuat rangkaian /skema-skema electronic dan mensimulasikan rangakaian tersebut sehingga bisa dilihat proses bekerjanya rangkaian yang dibuat. Berikut ini langkah-langkah mengoperasikan software Proteus 8.0
1. Buka software proteus 8.0
gambar icon nya
2. Selanjutnya akan muncul seperti gambar di bawah
3. Klik icon ISIS yang warna biru . seperti gambar di bawah U1
AND
B U2
NOT
A
D1
LED-RED
R1
220
R2
2K2
R3
4. Selanjutnya akan muncul seperti gambar di bawah
5. Di bawah ini adalah toolbar yang sering digunakan untuk melakukan simulasi beserta fungsinya.
Selection Mode (no. 1) merupakan kursor.
Component Mode (no. 2) digunakan untuk memunculkan part atau komponen yang akan digunakan. Ketika meng-klik toolbar ini maka pada sebelah kiri akan muncul gambar seperti di bawah. Ketika pertama kali anda meng-klik toolbar Component Mode, maka tidak ada daftar komponen pada menu di bawah ini.
Wire Label Mode (no. 3) digunakan untuk memberikan label pada wire (kabel/koneksi).
Text Script Mode (no. 4) digunakan untuk menambahkan text script pada lembar kerja, biasanya digunakan untuk memberikan keterangan atau catatan.
Buses Mode (no. 5) Digunakan untuk memfungsikan wire sebagai Bus (bus adalah kumpulan dari beberapa wire atau koneksi).
Terminals Mode (no. 6) digunakan untuk memunculkan terminal, seperti Power, Ground, Input, Output dan Bidir (Bidirectional), seperti gambar di bawah ini.
Graph Mode (no. 7) digunakan untuk menampilkan berbagai bentuk sinyal digital maupun analog dalam bentuk grafik, terdapat beberapa buah penampil grafik seperti gambar di bawah ini.
Generator Mode (no. 8) digunakan sebagai penghasil (generator) sinyal DC, sinus, clock dan beberapa sinyal lainnya seperti gambar di bawah ini.
Virtual Instruments Mode (no. 9) merupakan sebuah virtual instrumentasi yang biasanya digunakan sebagai alat penampil bentuk gelombang, instrumentasi pengukuran dan lainnya, seperti gambar di bawah ini.
2D Graphics Line Mode (no. 10) merupakan sebuah wire atau koneksi yang menghubungkan antara komponen-komponen, dengan kata lain adalah kabel.
2D Graphics Text Mode (no. 11) digunakan untuk menampilkan text 2 dimensi.Untuk memilih atau memunculkan komponen anda harus menekan tombol P.
6. Setelah mengklik icon component mode, klik icon P
8. Cari komponen yang diperlukan dengan mengetik di kolom keyword Seperti “Resistor”
9. Setelah itu akan otomatis banyak pilihan komponen . seperti gambar di bawah ini :
10. Pilih komponen yang ingin digunakan . dan setelah itu klik OK
11. Susun tata letak komponen dengan mengkelik nama komponen dan klik ke lembar kerja dengan posisi yang di inginkan
12. Selanjutnya pasang kabel dengan mengklik kaki komponen 13. Setelah semua selesai, silahkan uji coba dengan klik icon play .
Berikut adalah toolbar untuk menjalankan simulasi (berada disebelah kiri bawah):
Play (no. 12) digunakan untuk menjalankan simulasi Pause (no. 13) digunakan untuk mem-pause simulasi. Stop (no. 14) digunakan untuk menghentikan simulasi
14. jika menyala dan berjalan dengan sempurna , berarti rangkaian nya benar dan tidak ada yang salah .
E. Pendekatan/Model/Metode
o Pendekatan : Pendekatan saintifik o Model Pembelajaran : Discovery learning
o Metode : Paparan, Praktek terbimbing, Diskusi dan Tanya jawab F. Alat/Media/Sumber Pembelajaran
Alat
o Laptop/PC Dekstop o LKS (Lembar Kerja Siswa) o Software Proteus ISIS
Media
o LCD projector, Powerpoint.
Sumber Pembelajaran
1. Teknik Digital, mikroprosesor dan mikrokomputer, Lukas Willa. 2. Mengenal Teknik Digital, Deddy Rusmadi.
3. Rangkaian Digital, Muchlas. 4. Data Sheet Komponen
5. Buku referensi dan artikel yang sesuai G. Kegiatan Pembelajaran
Alokasi waktu yang disediakan untuk penyajian topik (1) Sistem, operasi, konversi dan kode/sandi bilangan: bilangan decimal, biner, octal, heksadesimal. (2). Gerbang logika dasar, aljabar boole, Rangkaian Kombinasi adalah 6 JP (270 menit), topik (3). Penandaan Kondisi Logika dan symbol logika teknik digital. (4). Pola dasar logika: Perkalian, penjumlahan logika, penjumlahan ekslusif, teori logika. (5). Mengoperasikan Software Proteus ISIS.
Kegiatan Deskripsi Kegiatan Alokasi Waktu Pendahuluan 1. Siswa dan guru bersama-sama memulai pembelajaran dengan berdo’a.
2. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan kesiapan belajar.
3. Siswa menerima informasi tentang keterkaitan kebutuhan industri dengan pembelajaran yang akan dilaksanakan.(apersepsi)
4. Siswa menerima informasi tentang kompetensi dan materi yang akan dipelajari, langkah pembelajaran dan penilaian yang akan dilaksanakan di akhir pembelajarn terkait rangkaian logika.
15 menit
Inti Fase 1: Stimulation (Pemberian rangsangan)
5. Siswa memperhatikan penjelasan tentang.sistem bilangan digital, konversi antar sistem bilangan, gerbang logika, rangkaian kombinasi, dan teorema aljabar Boolean. (Mengamati). Guru mengajukan pertanyaan mengenai mengonversi suatu sistem bilangan, penerapan aljabar boolean pada rangkaian kombinasi untuk memicu sikap berfikir teliti dan kritis siswa (Menanya)
Fase 2: Problem statement (pertanyaan/identifikasi masalah)
6. Guru memberikan orientasi masalah secara konseptual tentang konversi bilangan
7. Guru memberikan orientasi masalah tentang rangkaian kombinasi untuk diperoleh persamaannya dengan metode yang telah dipelajari.
Fase 3: Data collection (pengumpulan data/mencoba)
8. Peserta didik menghitung konversi bilangan digital berdasarkan aturan konversi.
9. Peserta didik menggambarkan rangkaaian kombinasi dengan mengunakan teorema aljabar Boolean.(Mengumpulkan informasi/ mencoba).
Fase 4: Data Proccessing (pengolahan data)
10. Peserta didik menuliskan kembali aturan-aturan konversi bilangan untuk dapat menentukan hasil nilai konversi. (Mengasosiasi/menalar)
11. Secara berkelompok peserta mendiskusikan permasalahan yang diajukan dan menuliskan kembali kaidah teorema aljabar Boolean dan diterapkan pada rangkaian-rangkaian kombinasi untuk dapat menentukan
persamaannya. (Mengasosiasi/menalar)
Fase 5: Generalization (menarik kesimpulan/generalisasi)
12. Setelah kegiatan diskusi selesai, setiap kelompok secara bergiliran menyerahkan hasil diskusi kelompoknya. (Mengkomunikasikan) 13. Siswa mencermati penguatan yang diberikan oleh guru.
245 menit
Penutup 14. Guru melakukan tanya jawab dengan siswa untuk membuat rangkuman materi belajar.
15. Guru memberikan penguatan konsep dari materi yang diajarkan (Konfirmasi).
16. Guru mengakhiri kegiatan pembelajaran dengan berdo’a, dan memberikan motivasi untuk tetap semangat serta mengingatkan siswa untuk mempelajari materi baru yang lebih menantang.
10 menit
Pertemuan 2: Merancang rangkaian digital dan Pengoperasian software Proteus ISIS
Kegiatan Deskripsi Kegiatan Alokasi
Waktu Pendahuluan 1. Siswa dan guru bersama-sama memulai pembelajaran dengan berdo’a.
2. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan kondisi dan pembelajaran sebelumnya
3. Siswa menerima informasi tentang keterkaitan pembelajaran sebelumnya
15 menit
Kegiatan Deskripsi Kegiatan Alokasi Waktu dengan pembelajaran yang akan dilaksanakan.(apersepsi)
4. Siswa menerima informasi tentang kompetensi dan materi yang akan dipelajari.
Inti Fase 1:Stimulation
5. Siswa memperhatikan (Mengamati) penjelasan tentang tahapan dalam merancang rangkaian logika dan demonstrasi yang diberikan oleh guru berkaitan dengan pengoperasian software proteus ISIS.
6. Siswa mengajukan pertanyaan (Menanya) tentang berbagai hal yang tidak diketahuinya terkait dengan cara penerapan kaidah-kaidah penyederhanaan rangkaian logika dalam merancang rangkaian digital.
7. Siswa mengajukan pertanyaan (Menanya) tentang berbagai hal yang tidak diketahuinya terkait dengan cara pengoperasian software Proteus yang belum diketahuinya.
Fase 2: Problem statement
8. Guru memberikan orientasi masalah tentang penerapan kaidah-kaidah penyederhanan rangkaian logika.
9. Guru memberikan orientasi masalah tentang tahapan merancang rangkaian digital dan mensimulasikannya dengan software Proteus ISIS.
10. Dengan penuh semangat siswa menggunakan kesempatan yang diberikan oleh guru untuk mencoba memcahkan permasalahannya dan mesnimulasikan dengan software Proteus ISIS. (eksperimen)
Fase 3: Data collection
11. Setiap kelompok siswa menukar hasil jawaban permasalahan yang diberikan tentang penerapan penyederhaanan dan tahapan rancangan rangkaian digital.
12. Siswa melakukan praktikum mengoperasikan software Proteus ISIS dan guru memperhatikan, mengarahkan, serta memberikan bantuan informasi kepada siswa agar tidak salah arah. (Mengumpulkan informasi).
Fase 4: Data Proccessing
13. Siswa melakukan diskusi, dengan menguji rangkaian yang telah di buat (mengolah informasi) agar dapat menjawab permasalahan yang telah dirumuskannya
14. Siswa mendokumentasikan hasil praktek untuk mendapatkan solusi terkait dengan permasalahan rancanga rangkaian digital yang diperolehnya. (Elaborasi).
Fase 5: Verification
15. Siswa melakukan penelaahan informasi secara cermat untuk menjawab permasalahan yang telah dirumuskannya berikut jawaban sementaranya. 16. Siswa (mengkomunikasikan) menyampaikan hasil rancangannya dan
mendapat penguatan dari guru..
Fase 5: Generalization
17. Masing-masing siswa membuat generalisasi terkait dengan tahapan merancang rangkaian kendali digital sesuai permasalahan yang dihadapinya.
18. Siswa mencermati penguatan yang diberikan oleh guru. (Konfirmasi)
245 menit
Penutup 19. Guru melakukan tanya jawab dengan siswa untuk membuat rangkuman materi belajar.
20. Guru mengakhiri kegiatan pembelajaran dengan berdo’a, dan memberikan motivasi untuk tetap semangat serta mengingatkan siswa untuk mempelajari materi baru yang lebih menantang.
10 menit
Teknik penilaian : Pengamatan dan Tes Tertulis
Prosedur penilaian :
N
o Aspek yang dinilai Teknik Penilaian Waktu Penilaian
1. Sikap
1. Menunjukkan sikap jujur dalam kegiatan mengerjakan tugas/latihan.
2. Menunjukkan sikap disiplin dalam kegiatan pembelajaran. 3. Menunjukkan sikap tanggung
jawab dalam kegiatan melaksanakan tugas yang diberikan.
4 Menunjukkan sikap teliti dalam kegiatan melaksanakan tugas yang diberikan.
1. Pengamatan/observasi
Lampiran 1 2. Penilaian antar teman
Lampiran 2 3. Penilaian diri
Lampiran 3 4. Jurnal
Lampiran 4
Selama pembelajaran dan saat diskusi
Dilakukan diakhir semester 1 peserta didik dinilai oleh 5 peserta didik lainnya
Dilakukan diakhir semester
Selama pembelajaran dan saat diskusi
2. Pengetahuan
a. Konversi bilangan digital. b. Identifikasi karaketristik
gerbang logika. c. Membuat persamaan
rangkaian logika berdasarkan tabel kebenaran.
d. Menggambar rangkaian kombinasi dari suatu persamaan logika dan sebaliknya dengan mengikiti kaidah yang berlaku.
1. Tes tertulis
Lampiran 5 setelah selesai pembelajaran Mengerjakan soal
3. Keterampilan
a. Terampil merancang rangkain kendali digital.
b. Terampil mengoperasikan software Proteus ISIS. c. Terampil menerapkan
gambar rancangan kedalam bentuk gambar rangkaian Proteus
1. Praktik
Lampiran 6 2. Portofolio
Lampiran 7
Penyelesaian tugas (baik individu maupun kelompok) pada saat melakukan praktik di lab
Pada saat diskusi dan menyusun laporan
LAMPIRAN 1
LEMBAR PENGAMATAN PENILAIAN SIKAP
PENILAIAN OBSERVASI
No Nama Siswa/ Kelompok Jujur Disiplin TanggungJawab teliti
Nilai
Indikator Penilaian Sikap: Jujur
a. Menyampaikan sesuatu berdasarkan keadaan yang sebenarnya b. Tidak menutupi kesalahan yang terjadi
c. Tidak mencontek atau melihat data/pekerjaan orang lain d. Mencantumkan sumber belajar dari yang dikutip/dipelajari Disiplin
a. Tertib mengikuti instruksi b. Mengerjakan tugas tepat waktu
c. Tidak melakukan kegiatan yang tidak diminta d. Tidak membuat kondisi kelas menjadi tidak kondusif Tanggung Jawab
a Melaksanakan tugas secara teratur.
b Peran serta aktif dalam kegiatan diskusi kelompok c Mengajukan usul pemecahan masalah.
d Mengerjakan tugas sesuai yang ditugaskan Teliti
a. Mengerjakan tugas dengan baik dan benar
b. Memanfaatkan bahan praktek dengan efektif dan efisien c. Membaca parameter alat ukur dengan benar
d. Menggunakan peralatan praktek sesuai SOP
Nilai akhir sikap diperoleh dari modus (skor yang paling sering muncul) dari keempat aspek sikap di atas.
Kategori nilai sikap:
a. Sangat baik jika memperoleh nilai akhir 4 b. Baik jika memperoleh nilai akhir 3 c. Cukup jika memperoleh nilai akhir 2 d. Kurang jika memperoleh nilai akhir 1
Cirebon, … ………….. 2014 Guru Mata Pelajaran
MO
C H. TAPSIR , S.Pd NIP. 19760323 200902 1 004
LAMPIRAN 2
LEMBAR PENILAIAN SIKAP
PENILAIAN TEMAN SEBAYA
Petunjuk
Berilah tanda ceklist (V) pada pilihan yang paling menggambarkan kondisi teman sejawat kamu dalam kurun waktu 2 minggu terakhir
Nama Teman yang dinilai...
No Aspek Penilaian 4 3 2 1
1. Siswa menunjukkan kerjasama dalam mengerjakan tugas kelompok
2. Siswa menerima pendapat orang lain yang diekspresikan dengan pernyataan mau menerima atau mengharap orang lain memberikan pendapat
3. Siswa menerima kritikan. yang diekspresikan dengan pernyataan mau menerima atau mengharap orang lain memberikan masukan 4. Sopan dan santun dalam memberikan kritikan kepada siswa lain
yang diekspresikan dengan cara meminta kesempatan dan rela jika pendapatnya tidak diterima
5. Kerelaan membantu teman yang lain yang mengalami kesulitan dalam mengemukakan pendapat yang diekspresikan dengan mendorong atau memberikan kesempatan teman untuk berpendapat
Keterangan:
4 = jika selalu dilakukan 3 = jika sering dilakukan 2 = jika jarang dilakukan 1 = jika tidak pernah dilakukan
Nilai akhir sikap diperoleh dari modus (skor yang paling sering muncul) dari keempat aspek sikap di atas.
Kategori nilai sikap:
a. Sangat baik jika memperoleh nilai akhir 4 b. Baik jika memperoleh nilai akhir 3 c. Cukup jika memperoleh nilai akhir 2 d. Kurang jika memperoleh nilai akhir 1
Cirebon, … ………….. 2014 Guru Mata Pelajaran
MO
LAMPIRAN 3
LEMBAR PENILAIAN SIKAP
PENILAIAN DIRI
PENILAIAN DIRI
Nama : ……….…………...
Untuk pertanyaan 1 sampai dengan 7, tulis masing-masing huruf sesuai dengan pendapatmu! A = Selalu (4)
B = Sering (3) C = Jarang (2) D = Tidak pernah (1) 1 ____
_ Saya bekerja-sama dalam menyelesaikan tugas kelompok 2 ____
_
Saya menunjukkan sikap disiplin dalam menyelesaikan tugas individu maupun kelompok
3 ____ _
Saya menunjukkan rasa percaya diri dalam mengemukakan gagasan, bertanya, atau menyajikan hasil diskusi
4 ____ _
Saya berusaha untuk berpikir kritis dalam mempelajari dasar dan pengukuran listrik
5 ____ _
Saya bertanggung-jawab terhadap tugas-tugas yang diberikan, baik dalam tugas individu maupun kelompok
6 ____ _
Saya berusaha untuk selalu jujur dalam mengerjakan soal-soal latihan maupun saat ulangan/evaluasi
7 ____
_ Saya memiliki rasa ingin tahu berkaitan dengan materi yang disampaikan
Cirebon, … ………….. 2014 Guru Mata Pelajaran
MO
C H. TAPSIR , S.Pd NIP. 19760323 200902 1 004
LAMPIRAN 4
LEMBAR PENILAIAN JURNAL
Nama : ……….
Kelas : ………
No Hari / Tanggal Sikap/Perilaku Keterangan
Positif Negatif 1
2 3 4 5 6
Ket :
1. Ceklist () sikap/perilaku yang dilakukan siswa 2. Isi keterangan dengan deskripsi sikap perilaku siswa
Cirebon, … ………….. 2014 Guru Mata Pelajaran
MO
F = A B C + A B C + A B C
LAMPIRAN 5
LEMBAR TES TULIS
Penilaian Pengetahuan Tes Tertulis (Post Test)
1. Konversikan bilangan berikut :
a. 45 (10) = ………….. (2) ………….. (8) ………….. (16) b. 7A (16) = ……… (2) ……… (8) ……… (10)
2. Jelaskan karakteristik gerbang EX-NOR (Simbol, Tabel Kebenaran dan prinsip kerja) !
3. Dengan menggunakan kaidah teorema aljabar Boolean, sederhanakan dan gambarkan rangkaian kombinasi berikut:
4. Berdasarkan tabel berikut dan dengan menggunakan kaidah Maxterm/Minterm, tentukan persamaan digitalnya, dan gambarkan rangkaiannya !
A B C F
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 0
5. Gambarkan rancangan rangkaian untuk permasalahan logika berikut :
Suatu mesin pemotong dioperasikan oleh 3 orang. Mesin akan jalan hanya jika 2 operator ( B dan C ), kepala regunya (C) saja sendiri, atau semua operator yang mengopersikan.
Teknik Penskoran Nomo
r Soal Langkah penyelesaian skor
1. 45 (10) = 101101 (2) 55 (8) 2D (16) 7A (16) = 1111010 (2) 172 (8) 122 (10)
6 2. Gerbang EX-NOR
Gerbang ini akan menghasilkan keluaran ‘1’ jika jumlah masukan yang bernilai ‘1’ berjumlah genap / tidak ada sama sekali.
6
F = A B C + A B C + A B C = A ( B C + B C + B C ) = A ( B + C )
= A B + A C Rangkaian Listrik Gerbang EX-NOR
3. Persamaan rangkaian sederhana :
6
4. Analisis kerja mesin dengan metode Maxterm:
Persamaan dan gambar rangkaian
F = A’B’C + A’BC + AB’C + ABC’ 6
A B C F
0 0 0 0
0 0 1 1 → A’B’C
0 1 0 0
0 1 1 1 → A’BC
1 0 0 0
1 0 1 1 → AB’C
1 1 0 1 → ABC’
5. A B C F
0 0 0 0
0 0 1 1 → A’B’C
0 1 0 0
0 1 1 1 → A’BC
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1 → ABC
Tabel kebenaran dan rancangan rangkaian digital
Persamaan dan gambar rangkaian : F = A’B’C + A’BC +ABC
6
Jumlah skor 30 Nilai 100
Nilai yang diperoleh siswa = jumlah skor yang diperolehjumlah bobot skor ×100
LAMPIRAN 6
LEMBAR PENILAIAN KINERJA
Penilaian Kinerja Praktikum
No Nama Siswa Membaca meter MengelolaKeterampilan Skor
percobaan Mengumpulkandata 1.
Keterangan:
C : Kurang Terampil (1) B : Terampil (3)
A : Sangat Terampil (5)
Penilaian Hasil Praktek
C : Kurang Terampil (1) B : Terampil (3)
A : Sangat Terampil (5)
LAMPIRAN 7
PENILAIAN PORTOFOLIO
Jenis Portofolio : Kumpulan Hasil Tugas individu atau Kelompok
Tujuan Portofolio : Memantau perkembangan kemampuan keterampilan siswa untuk dapat mengkonversikan bilangan dan merancang rangkaian digital Tugas I :
1. Konversi antar bilangan digital
2. Simpan setiap tugas yang diberikan ke dalam map individu siswa (warna map sesuai dengan kelas masing-masing/tiap kelas beda warna map)
3. Batas waktu pengumpulan tugas adalah di pertemuan terakhir. Tugas 2 :
1. Buat permasalahan rancangan rangkaian digital dan gambarkan rangkaian digitalnya
2. Simpan setiap tugas yang diberikan ke dalam map individu siswa (warna map sesuai dengan kelas masing-masing/tiap kelas beda warna map)
3. Batas waktu pengumpulan tugas adalah di pertemuan terakhir. Pedoman Penskoran
-Kriteria Skor Maksimal
Siswa menyimpan semua tugas yang telah dikerjakan dengan lengkap,
dan tugas dikerjakan dengan benar, serta dikumpulkan tepat waktu 4 Siswa menyimpan tugas-tugas yang telah dikerjakan, dan sebagian
besar benar tapi kurang lengkap, serta dikumpulkan tepat waktu 3 Siswa menyimpan tugas-tugas yang telah dikerjakan, namun sebagian
besar salah, kurang lengkap, dan tidak dikumpulkan tepat waktu 2 Siswa menyimpan tugas-tugas yang telah dikerjakan, namun tugas
yang dikerjakan salah, dan kurang lengkap, serta tidak dikumpulkan tepat waktu
1 Siswa tidak menyimpan satu pun tugas-tugas yang diberikan karena
tidak pernah mengumpulkan tugas 0
LEMBAR PENILAIAN PORTOFOLIO Nama siswa/Kelompok :
Kelas :
Semester/Tahun Pelajaran :
N
o Jenis Tugas KD Nilai
Tanda Tangan Keterangan
2. 3. 4. 5.
LEMBAR AKTIVITAS SISWA
Petunjuk Umum :
1. Bacalah perintah dalam Lembar Aktifitas Siswa (LAS) ini dengan teliti
2. Galilah informasi melalui pengamatan, kajian literatur, browsing untuk mendapatkan informasi yang relevan
3. Komunikasikan dengan rekan se-kelompok untuk mendapatkan kesimpulan dan dokumentasikan hasilnya
Pertemuan 1: Konversi Bilangan Digital
Tugas Kelompok
Tentukan 2 buah bilangan untuk setiap jenis bilangan
Tugas kalian kali ini adalah memecahkan masalah yang terkait konversi setiap bilangan yang telah ditentukan sebelumnay. Untuk itu cermati petunjuk khusus yang diberikan oleh guru.
Petunjuk khusus
Konversikan setiap bilangan ke dalam bentuk bilangan lain dengan mengikuti aturan konversi bilangan yang telah ditentukan
Pertemuan 2 : Merancang Rangkaian Kendali Digital
Tugas Kelompok
Membuat rumusan permasalahan suatu rangkaian kendali dengan mendiskusikannya dengan teman-temanmu. Tulis hasil pekerjaan di lembar pekerjaan siswa.
Tugas kalian kali ini adalah saling menukar permasalahan yang dibuat kelompok lain, dan membuat rancangan rangkaian digital dengan mensimulasikannya melalui software Proteus ISIS.
Petunjuk Khusus:
1. Cermati pola/karakteristik permasalahan yang dihadapi. 2. Ikuti tahapan merancang rangkaian digital.
3. Tentukan tabel kebenaran sesuai dengan analisis masalah. 4. Sederhanakan dengan metode/kaidah/aturan yang telah dipelajari. 5. Gambar rangkaian dengan software Proteus ISIS
6. Uji rangkaian dan bandingkan dengan tabel kebenaran yang ada 7. Buat laporan hasil rancangan dan laporkan pada guru.
