PEMBUATAN TRAINER INPUT OUTPUT MIKROPROSESOR SEBAGAI PENGAJARAN PRAKTIK PENERAPAN DASAR TEKNIK MIKROPROSESOR
(PDTM) SISWA TINGKAT II SMKN 56
Hanto Sujatmiko
Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro FT UNJ 5215072374
ABSTRACT
This research aims to create a microprocessor trainer input output system as a medium of teaching practice students PDTM smkn 56 level II electronic communication skills program. Trainer input output system is a microprocessor trainer collection of three models of electronic circuits as inputs and outputs consisting of advertising lamp, stepper motors and detection of goods, which are controlled by the system in this mikroporsesor MPF scheme using a microcomputer-I. The hope is students can apply computer-I MPF scheme as a control or controller electronic circuit. These trainers can be used as a medium of teaching, because teaching will attract more students, teaching materials will be more clearly its meaning, labih varied teaching methods, students do learn more.
Keywords = Trainer, learning and media
BAB I PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu dan teknologi khususnya teknik elektronika semakin meningkat, mulai dari peralatan rumah tangga sampai dunia industri seperti kompor listrik, penanak nasi otomatis, pengendalian mesin-mesin produksi, pengendali berbagai jenis tampilan/display di jalan-jalan raya, pengendali lampu lalu liontas dan sebagainya.
Dalam sistem pengendali mikroprosesor, memegang peranan penting, maka telah timbul berbagai pengendalian terprogram produk- produk elektronika, dimana dijalankan program yang telah dibuat dalam sistem mikroprosesor tersebut. Dalam sistem
mikroprosesor terdapat komp[onen terpenting yang mampu mengolah data dan menjalankanprogram yang telah dibuat, komponen tersebuat adalah mikroprosesor. Dengan kemampuan dapat menangani fungsi kontrol atau pengendali.
Seiring dengan kemajuan tersebut, dunia pendidikan pun ikut terkait untuk mengimbangi kemajuan ilmu dan teknologi itu dengan menghasilkan sumber daya manusia berkualitas yang mampu
memanfaatkan dan
mengembangkan teknologi khususnya pengembangan dalam sistem mikroprosesor.
Tujuan pengajaran yang dapat diperoleh siswa melalui proses belajar, menurut Bloom terbagi dalam tiga ranah hasul belajar yaitu
ranah kognitif, afektif dan psikomotorik. Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) merupakan salah satu bentuk satuan pendidikan menengah terbentuk menghasilkan tenaga-tenaga terampil dan cerdas yang siap menerjuni dunia kerja.
Dalam pengajaran praktik PDTM pada pokok bahasan rangkaian kontrol elektronik sub pokok bahasan pengendalian pheripheral mikroprosesor dengan menggunakan mikrokomputer MPF-I hanya sebatas output yang terdapat pada MPF-I yaitu tampilan display (seven segment) dan loud speaker.
Hal ini membuat siswa kurang termotivasi untuk lebih mendalami sistem mikroprosesor yang merupakan konsep dasar kontrol atau pengendalian berbagai rangkaian elektronik.
BAB II
KAJIAN TEORITIS DAN KERANGKA BERFIKIR A. Deskripsi Teori
1. Hakikat Mikroprosesor a. Sistem Mikroprosesor
Mikroprosesor merupakan suatu komponen LSI (Large Scale Integration) dengan kepadatn rangkaian yang tinggi, yang mampu melaksanakan fungsi suatu pemroses sentral CPU (Central Processing Unit) seperti aritmatika, logika dan kontrol. Suatu sistem yang menggunakan mikroprosesor sebagai komponen utama disebuat sistem mikroprosesor. Pada umumnya, sistem mikroprosesor terdiri dari Central Processing Unit (CPU), memori (ROM dan RAM) dan piranti Input Output (I/O) termasuk imterface.
Perkembangan mikroprosesor dimulai sejak tahun 1970 LSI pertama dari intel, mikroprosesor 4 bit pertama dari Intel 4004 dengan mengalamatkan 4096 lokasi memori 4 bit dan kecepatan 50 KIPs (Kilo Instruction Per Second). Tidak lama kemudian Intel mengeluarkan 4040 dengan kecepatan lebih tinggi walaupun tak ada kemajuan dalam lebar word dan ukuran memori.
Tahun 1971 dengan 8 bit Intel mengeluarkan 8008, enam bulan setelah itu 8080 yang 10 kali lebih
cepat dari 8008. Tidak lama perusahaan-perusahaan lain mulai memproduksi salah satunya Zilog dengan Z-80. Perkembangan mikroprosesor terus meningkat seiring perkembangan teknologi, Intel mengeluarkan Pentium.
b. Mikrokomputer MPF-I
Mikrokomputer MPF-I adalah merupakan system mikroprosesor dimana piranti-pirantinya dirangkai dalam suatu unit terpadu dalam papan rangkaian tercetak (PRT) dengan komponen utama sebuah mikroprosesor Z-80. MPF-I merupakan suatu mikrokomputer yang diproduksi oleh perusahaan Multitech Industrial Corporation, Hsinchu Taiwan. Blok system mikroprosesor MPF-I sesuai blok system standar.
Proses yang dilakukan perhitungan aritmatik dan logika
serta control menjemput atau mengambil instruksi yang disimpan pada memori dan melaksanakan program tersebut. Pada MPF-I, CPU yang digunakan CPU Z-80.
c. Arsitektur MPF-I
Arsitektur dari mikroprosesor Z-80, didalamnya terbagi dalam tiga bagian utama, yaitu :
1. Register-register dalam (storage register) CPU
2. Unit Aritmatika dan Logika (ALU) 3. Register Instruksi dan kendali (CPU)
1. Register-register dalam (storage register) CPU Register dapat dimisalkan sebagai persinggahan. Register berfungsi sebagai tempat singgahnya data (sementara waktu) sebelum data tersebut diolah lebih lanjut lagi.
Pengolahan itu dapat berupa
pengolahan aritmatik (operasi aritmatik) ataupun pengolahan secara operasi logika. Jumlah register dalam yang terdapat di dalam CPU Z-80 terdiri dari 16 buah register 8 bit dan 4 buah register 16 bit. Menurut fungsinya register- register tersebuat dapat digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu :
a. Register serba guna (General purpose register)
b. Register perangkat khusus (Special Purpose register)
c. Register Akumulator dan Bendera (Accumulator and Flag Register).
2. Unit Aritmatika logika (ALU) Instruksi ilmu hitung dan logika 6 bit CPU dilaksanakan di dalam ALU, misalnya operasi penjmlahan, pengurangan, perbandingan, AND, OR, NOT, dan lain-lain. Hasil tersebut dikirim ke akumulator untuk
disimpan. Macam-macam instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU antara lain :
ADD (Penjumlahan)
SUB/SBC (Pengurangan)
AND, OR, XOR
SET atau RESET bit
DEC (Pengurangan satu bit)
INC (Penambahan satu bit)
d. Memori
Memori adalah sebuah piranti yang sangat penting karena memori merupakan piranti yang mampu menyimpan program-program yang akan diproses oleh mikroprosesor.
Memori menyimpan dalam bentuk bit, bilangin biner yang membentuk harga numeric (data), alamat ataupun instruksi-instruksi computer.
Sebuah memori dalam computer dapat berbentuk dalam berbagai macam media misalnya : dalam
bentuk pita magnetic, floopy disk, hard disk, dan lain-lain. Memori yang sangat penting adalah ROM dan RAM yang dibangun dalam bentuk sebuah chip.
e. Piranti Masukan/Keluaran (Input Output)
Sebuah mikroprosesor selain mampu memproses seluruh instruksi dan data dalam lingkup sendiri, mikroprosesor juga dilengkapi dengan peralatan yang mampu menghubungkan dengan dunia luar.
Piranti ini disebut piranti I/O (Input/Output). Pada MPF-I memiliki dua buah piranti keluaran.masukan yang memiliki fungsi yang berlainan yaitu :
1. Programmable Pherpheral Interface (PPI) 8255
2. Programmable Paralel Input/Output (PIO) Z-80
f. Bahasa Mesin dan Assembler
1. Operasi Instruksi
komputer merupakan suatu mesin yang menerima masukan berupa instruksi-instruksi, dengan instruksi tersebut akan melakukan fungsi tertentu. Kumpulan instruksi- instruksi yang lengkap dan membentuk fungsi tertentu disebut program.Himpunan instruksi adalah kumpulan instruksi yang dikenal oleh suatu komputer. CPU Z-80 dapat
melaksanakan 158 instruksi, yang dikelompokan ke dalam 8 kelompok.
a. Kelompok instruksi pengisian dan pertukaran data
b. Kelompok instruksi perpindahan blok data dan perbandingan
c. Kelompok instruksi aritmatika dan logika
d. Kelompok instruksi putar geser
e. Kelompok instruksi manipulasi bit
f. Kelompok instruksi lompat, panggil dan kembali
g. Kelompok instruksi masuk/keluar
h. Kelompok instruksi dasar kendali CPU
Tabel
Control
3. Teknik Pengalamatan
Pengalamatan adalah cara menyatakan operand asal dan operand tujuan didalam suatu instruksi. Sebagian instruksi dari Z- 80 berhubungan dengan proses penyimpanan data ke dalam register-register dari CPU, memori luar atau gerbang masukan atau keluaran. Agar instruksi-instruksi tersebut menggunakan tempat memori dan waktu yang sedikit mungkin, maka dibentuklah teknik pengalamatan.
a. Pengalamatan Seketika b. Pengalamatan Relatif
c. Pengalamatan modifikasi nol d. Pengalamatan Berindeks e. Pengalamatan Implisit f. Pengalamatan Langsung g. Pengalamatan tak langsung
g. Pemrograman
Program yang digunakan oleh mikrokomputer MPF-I adalah berupa bahasa mesin, dalam bentuk bilangan heksa decimal. Bentuk bahasa mesin dirasakan menyulitkan dalam menyusun program, oleh Karen aitu ditulis dalam bahasa Asembler (rakitan). Karena bahasa rakitan ditulis dalam bentuk singkatan kata (Mnemonic), sehingga dapat mempermudah pengguna dalam menulis program.
3. Hakikat Praktik Penerapan Dasar Teknik Mikroprosesor (PDTM)
SMK sebagai bagian dari pendidikan menengah bertujuan menyiapkan lulusannya memasuki lapangan kerja dan industry, yang duharapkan dapat menghasilkan lulusan terampil dan siap pakai.
Dalam proses belajar mengajar, agar sasaran belajar tercapai dibutuhkan strategi pengajaran guru agar penyajian isi pelajaran dapat mencapai sasaran belajar dan dapat dipahami oleh siswa.
Belajar merupakan usaha memperoleh sejumlah ilmu pengetahuan dan proses perubahan tingkah laku berkat interaksi dengan lingkungan.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. tujuan Operasional Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah ingin membuat trainer input- output sistem mikroprosesor dengan menggunakan mikrokomputer MPF-I yang dapat mengendalikan lampu iklan, motor steper.dll.
B. Tempat dan Waktu Penelitian
Pembuatan trainer ini dilaksanakan dilaboratorium jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik UNJ pada bulan April sampai dengan juni 2005.
C. Metode Penelitian
Metode yang digunakan adalah metode eksperimen laboratorium.
D. Instrumen Penelitian
Instrumen Alat, digunakan untuk menguji trainer apakah berfungsi atau tidaknya alat tersebut.
Alat yang digunakan berupa : AVO meter, Stop Watch dan Instrumen dalam Pendidikan.
E. Pelaksanaan Penelitian 1. Pembuatan Trainer Input Output Sistem Mikroprosesor.
2. Menggambar Trainer Input Output Sistem Mikroprosesor.
3. Menggambar Rangkaian Input Output Sistem Mikroprosesor.
4. Prinsip Kerja Trainer Input Output Sistem Mikroprosesor.
5. Kriteria Pengujian Alat.
6. Kriteria Pengujian Pengajaran.
BAB IV
HASIL PENELITIAN
penelitian pada pengajaran diadakan Pada SMKN 56, dengan cara uji
coba penggunaan trainer kuisioner untuk siswa. Pengujian pada pengajaran dilakukan untuk mengetahui pengggunaan trainer I/O sebagai media pengajaran praktik Penerapan Dasar Teknik Mikroprosesor (PDTM), khususnya pada bidang keahlian Teknik Elektro.
Luisioner diberikan setelah siswa melakukan uji coba penggunaan trainer kepada 20 siswa kelas HE1 dan IIE2. Hasil pengujian adalah sebagai berikut :
No Pernyataan
Setuju Tidak Setuju Siswa Prosentase Siswa Prosentase
1.
Kenudahan dalam memahami prinsip kerja dan fungsi
perantara I/O
20 100% -
0%
2. Kemudahan dalam 19
95% 1
5%
memahami pengaturan dan
pengendalian model
3.
Pemahaman terhadap mata
diklat
18 90% 2
10%
4.
Susunan belajar tidak bosan
20 100% -
0%
5.
Ketertarikan siswa menggunakan
trainer
20 100% -
0%
6.
Metode mengajar yang bervariasi
20 100% -
0%
7.
Keinginan siswa untuk belajar
20 100% -
0%
8.
Kreatif dalam membuat variasi gerak dan waktu
lampu iklan
15 75% 5
25%
9.
Kreatif dalam membuat variasi gerak dan waktu
6 300% 14
70%
motor stepper
10.
Kreatif dalam membuat variasi gerak dan waktu deteksi barang
9 45% 11
55%
Data hasil pengujian keseluruhan, penggunaan trainer input output sisitem mikroprosesor sebagai media pengajaran praktik Penerapan Dasar Teknik Mikroprosesor (PDTM) siswa tingkat II SMKN 56 :
BAB V
KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian, dapat disimpulkan bahwa :
Mikrokomputer MPF-I dapat mengendalikan ketiga rangkaian
elektronik yaitu lampu iklan, motor stepper dan deteksi barang.
Penggunaan media pengajaran trainer input output sistem mikroprosesor, siswa dapat memahami pemograman dan pengendalian rangkaian elektronik
dengan menggunakan
mikrokomputer MPF-I.
B. Implikasi
1. Implikasi dalam bidang keteknikan Memegang peranana yang penting dalam berbagai bidang khususnya industry, sehingga sekarang ini telah banya berbagai
% 68 , 4 79
75 , 318
pengendalian terprogram rangkaian elektronik.
2. Implikasi dalam bidang pendidikan
Trainer ini dapat digunakan sebagai media pengajaran praktik PDTM siswa tingkat II SMKN 56.
C. Saran
Penulis menyarankan pada penelitian selanjutnya dapat menggunakan mikroprosesor lainnya, tetapi interface perlu disesuaiakan I/O.
DAFTAR PUSTAKA
Arikunto, Suharsimi. Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta : Bumi Aksara, 2003.
Roestiyah, NK. Strategi Belajar Mengajar. Jakarta : Rineka Cipta, 1997.
Widiatmo, Arianto dkk. Belajar Mikroprosesor-mikrokontroler Melalui Komputer PC. Jakarta : PT Elex Media Gramedia, 1994.
-
