interaktif untuk meningkatkan proses belajar mengajar di...
TRANSCRIPT
Latar Belakang :
1. Trainer mikrokontroler merupakan alat latih pendidikan untuk
meningkatkan hasil proses belajar mengajar keberadaanya sangat
dibutuhkan karena pada setiap bidang atau konsentrasi seperti : Teknik
audio vidio, teknik telekomunikasi, industri, otomasi kelistrikan otomotif,
instrumentasi industri, komputer, informatika, teknik transmisi ada mata
pelajaran mikrokontroler pada SMK.
2. Trainer yang dirancang tanpa difasilitasi oleh komputer, sehingga
sekolah atau universitas yang terbatas komputernya, siswanya masih
dapat melakukan praktek mikrokontroler. Hal ini menjadi pertimbangan
yang ekonomis dari pembiayaan. Trainer tipe ini belum diproduksi.
3. Trainer yang dipergunakan oleh SMK/universitas saat ini pada
umumnya masih menggunakan fasilitas komputer.
4. Bagi SMK-SMK yang fasilitas komputer dan listriknya terbatas, dapat
menggunakan trainer mikrokontroler ini.
Rancang bangun trainer mikrokontroler sebagai media
interaktif untuk meningkatkan proses belajar
mengajar di SMK
Tujuan :
1. Menciptakan trainer mikrokontroler yang ekonomis karenaoperasinya tanpa difasilitasi Personal Computer.
2. Sebagai salah satu solusi dalam penyiapan dan pengadaantrainer mikrokontroler di SMK-SMK dan UPI.
3. Trainer mikrokontroler menjadi fasilitas belajar yangmerupakan alat latih dapat membantu dan mempermudahdalam mempelajari mikrokontroler yang berdampak padapeningkatan hasil proses belajar mengajar mikrokontroler diSMK atau UPI.
Manfaat:
1. Trainer mikrokontroler dapat berfungsi sebagai mediainteraktif sebab ketika siswa sedang membuat danmenjalankan program-program terjadi kesalahan akan adakoreksi, sehingga akan terjadi interaksi.
2. Trainer mikrokontroler ini menjadi alat latih pendidikan yangekonomis dan akan menjadi pilihan utama SMK atau UPIkarena dapat kompetitip dengan produk dari luar. Produkdari luar operasinya masih difasilitasi komputer.
1. Trainer
Rumusan Masalah
Bagaimana merancang
bangun trainer
mikrokontroler baik
secara hardware
ataupun software yang
interaktif tanpa
difasilitasi dengan
komputer (PC)?
METODOLOGI
Metodologi yang dipergunakan yaitu
Ekperimen dan studi literatur, dimulai dari
perancangan Hardware (memilih rangkaian
dan komponen yang efektif dan efisien),
sedangkan rancangan software
(perancangan yang meliputi software antar
muka antara mikrokontroler dengan
keyboard, LCD, Kompiler, dan modul-modul
eksperimen sebagai sistem).
Akhirnya melalukan uji coba di SMK-SMK.
KAJIAN PUSTAKA
Trainer Mikrokontroler yang merupakan alat
bantu pendidikan yang difungsikan untuk
meningkatkan proses belajar mengajar, dapat
dikembangkan lebih lanjut menjadi mini computer
dengan penambahan berbagai alat atau interface.
“ One of the advantages of such an educational
tool is that it makes full use of its computing
power by engaging in many activities
simultaneously, all designed to enhance the
teaching and learning processes” (Talukder and
Michael, African Journal of Science and
Technology (AJST) Science and Engineering
Series Vol. 3, No. 1, pp.)
Sedangkan Daniel M Castro (2003:1)
menyebutkan “Microcontroller based trainer is
The Intelligent logic Circuits trainer” artinya Alat
latih yang berbasis mikrokontroler adalah alat
latih rangkaian logika cerdas.
“A microcontroller trainer is described, which is intended fortraining of university, polytechnic and vocational-centrestudents in the interfacing of hardware and writing ofprograms in a microcontroller environment”( Habib M.Talukder and Michael Collier, 2002).
Abul K. M. Azad1 and Vamshi Krishna Lakkaraju membuat penelitian
trainer mikrokontroler yang dintegrasikan dengan computer (Personal
Computer).
MC11 is a single board computer based on 68HC11 Microcontroller. Thisis a small but powerful developmental tool with an 8-bit microcontrollerunit (MCU). It is designed for use as an evaluation and training aid, butmay just as effectively be used as a stand-alone controller. This unitshould be linked to a host PC via its serial port in order to allow thedevelopment and execution of user programs.
Sebagaimana dikemukakan oleh Arief S. Sadiman dkk,1995 : 16, alat peraga /alat
bantu pendidikan dapat berfungsi :
a)Memperjelas penyajian pesan agar tidak terlalu bersifat verbalisme (dalam
bentuk kata-kata tertulis atau lisan belaka).
b)Mengatasi keterbatasan ruang ruang, waktu, dan daya indra, seperti misalnya :
1.Obyek yang terlalu besar dapat diganti dengan realita, gambar, film, bingkai,
atau model.
2.Obyek yang terlalu kecil dibantu dengan poroyektor mikro, film bingkai, atau
gambar.
3.Gerak yang terlalu cepat atau lambat dapat dibantu dengan timelapse, atau
highspeed photography.
4.Kejadian atau peristiwa yang terjadi dimasa lalu dapat ditampilkan lagi lewat
rekaman film, video, photo ataupun secara verbal.
5.Obyek yang telalu komplek (misalnya mesin-mesin) dapat disajikan dengan
model, trainer, dan lain-lain.
c)Dengan menggunakan alat bantu pendidikan secara tepat dan bervariasi dapat
diatasi sikap pasif anak didik. Dalam hal ini media pendidikan berguna untuk :
- Menimbulkan kegairan belajar.
- Memungkinkan interaksi yang lebih langsung antara anak didik dengan lingkungan
dan kenyataan.
- Memungkin anak didik belajar sendiri-sendiri menurut kemampuan dan minatnya .
Kesimpulan dan saran
Perancangan perangkat keras atau Hardware telah ditetapkan dengan
menggunakan mikrokontroler tipe tipe AVR ATmega 16 digunakan sebagai
master dengan 16 k byte Flash program memori, 1 K byte SRAM, 512
EEPROM, 32 bit Input/output, Timer/Counter, 10 bit ADC, 32 register umum,
USART, dan fitur-fitur yang lain. Sedangkan untuk mikrokontroler target yaitu
89S51/52 dan memori ekternal 24C64 serta LCD 20 x 4 karakter.
Perancangan hardware yang dipilih perancangan yang menggunakan dua
mikrokontroler. Satu dijadikan sebagai prosesor yang menggantikan fungsi
komputer dan yang satu lagi dipakai sebagai IC target ( prosesor yang
menjadi target ).
Perancangan hardware yang dihasilkan berdasarkan pengukuran dapat
dikatakan sudah stabil baik dari pengukuran frekuensi clock untuk
mikrokontroler atau untuk frekuensi clock Keyboard. Demikian juga taraf
logika sudah memenuhi syarat-syarat logika.
Program yang digunakan untuk antara muka antara Keyboard dengan
mikrokotroler yaitu bahasa C Plus dan assembly yang diterjemahkan ke
dalam format Hexadesimal
Dari hasil perancangan hardware dan software untuk trainer mikrokontroler
yang operasinya tanpa menggunakan PC telah bekerja dan beroperasi
secara normal dan optimal untuk percobaan-percobaan yang dilakukan
dengan penulisan menggunakan program assembly language.
Langkah terakhir pembuatan trainer ini adalah proses kompiler. Bahasa
assembler yang ditampilkan pada LCD harus dapat ditransfer ke dalam
mikrokontroler target dalam bentuk kode Hexa.
Power suplay dilengkapi dengan batrai 6 volt, berdasarkan ujicoba mampu
beroperasi 3,5 jam. Disamping power AC 220 Volt.
Modul-modul percobaan telah dicoba untuk program-program : lampu led
berjalan, Key pad, LCD karakter, Counter, Relay, dan stepper motor.
Guru-guru SMK Kota Bandung, dan Cimahi, setelah mencoba trainer hasil
penelitian ini merespon dengan baik dan tertarik untuk membuat karena
penggunaanya sangat mudah, praktis, dan tidak memerlukan komputer
sehingga ekonomis. Artinya sekolah (SMK) yang tidak memiliki komputer
siswanya masih dapat melaksanakan praktik mikrokontroler.
Modul-modul hasil percobaan sudah lengkap untuk proses belajar
mengajar, sehingga Trainer mikrokontroler hasil penelitian ini dapat
dipakai di SMK- SMK di seluruh wilayah Indonesia untuk proses belajar
mengajar dan untuk meningkatkan hasil belajar mikrokontroler.
Kelemahannya penampilan kemasan perlu disempurnakan dan display LCD
diperbesar .
Saran-saran
Untuk keseimbangan dan estetika antara trainer
mikrokontroler dengan keyboard akan dikembangkan
dengan menggunakan keyboard yang lebih kecil atau
keypad serta LCD diperlebar agar penampilan dan
bentuk dari trainer menjadi lebih menarik dan bentuknya
menjadi kecil sehingga seimbang antara sistem trainer
dengan sistem input-output-nya. Hal ini akan menjadi
bahan pertimbangan dalam melakukan penelitian
selanjutnya.
TERIMA KASIH
ATAS PERHATIANYA
Yoyo somantri dkk
Hasil Rancang Bangun trainer
Mikrokontroler belum
disempurnakan
O02
O15
O26
O39
O412
O515
O616
O719
D03
D14
D27
D38
D413
D514
D617
D718
VCC20
GND10
OE1
LE11
IC3
D013
D114
D317
D418
D519
D215
D620
D721
A012
A111
A210
A39
A48
A57
A66
A75
VCC32
WE31
OE24
CE22
A827
A926
A1023
A1125
A124
A1328
A1429
A153
NC2
NC1
GND16
IC4
AD039
AD138
AD237
AD336
AD435
AD534
AD633
AD732
VCC40
PROG30
PSEN29
A821
A922
A1023
A1124
A1225
A1326
A1427
A1528
EA31
DB01
DB12
DB23
DB34
DB45
DB56
DB67
DB78
CS114
CS215
E17
D/I16
SDA12
SCL13
RX10
TX11
X119
X218
RST9
GND20
IC2
5V 5V 5V5V
DB07
DB18
DB29
DB310
DB411
DB512
DB613
DB714
D/I
4E
6
CS1
15
CS2
16
RST
17
R/W
5
VO3
VSS1
VEE18
VDD2
LCDVR
R1
X
C1 C2
R2
+
C3
A01
A12
NC3
GND4
VCC8
WP7
SCL6
SDA5
IC1
5V 5V
GND
GND
5V
GND GND
GND
GNDGND
GND 5V GND
1
2
3
4
J3
5V
GND
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
1
2
J2
GND
5V
1
2
J1
5V
D1
R3
GND
5V
MIKROKONTROLLER
DRIVER LCD
MEMORI
OSILATOR
ANTARMUKA
I/O
Blok Diagram Sistem
Pengguna
TARGET
APLIKASI
Keyboard
Flat screen
Keyboard on
Tunggu clock
logika 0
Tunggu clock
logika 1
R0 = 8
Tunggu clock
logika 0
Geser KbdData
ke Akumulator
Tunggu clock
logika 1
R0 - 1
R0 = 0 ?
Tunggu clock
logika 0
Tunggu clock
logika 1
Tunggu clock
logika 0
Tunggu clock
logika 1
Keluar
Diagram alir
pengambilan Scan code
Ambil Keyboard
Scan code =
F0 ?
Rshift/ Lshift/
CapsLock ?
Konversi
Scan code
Tunggu
KbdClock
Ambil Keyboard
Rshift/ Lshift ?
Komplemen Shift Flag
Clear Carry Flag
Kembali dari Interrupt
Shift Flag = 1?
Ubah ke
huruf besar
Set Carry Flag
aktifkan interrupt
no
yes
no
no
no
Diagram alir
pengambilan
data karakter
keyboard
Shift Flag = 0
Ambil Keyboard
Carry = 1
Kirim ke LCD
Diagram Alir pengiriman karakter ke LCD
Data karakter
masuk
Karakter huruf/
angka ?
Karakter
ENTER?
Karakter
SPASI ?
Lompat ke
lowerline
Geser karakter ke
kanan
Tampilkan karakter
huruf/ angka
Selesai
Diagram Alir tampilan pada LCD
Baca karakter
Baca mnemonic
Baca operand
Ubah kode mnemonic dan
operand menjadi kode heksa
Ada kesalahan
penulisan ?
Simpan RAM
eksternal
Kirim data Hex ke
mikrokontroler Target
Selesai
Tampilkan Error
Diagram alir penulisan program ke mikrokontroler target
Menentukan
spesifikasi rancangan
dan memilih komponen
Apakah spesifikasi
sesuai
rancangan?
Membuat rangkaian
hardware dengan
komputer
Apakah rancangan
sesuai ?
Melakukan percobaan
,pengukuran dan uji
coba
Apakah sesuai
standar ?
Pembuatan PCB
dan memasang
kompoen
Apakah PCB dan
pemasangan
komp baik ?
tidak
tidakya
ya
tidakya
ya
tidak
ya
ya
ya
Perancangan
software
Apakah rancangan
software sesuai ?
tidak
selesai
Diagram alir
metodologi
penelitian
rancang
bangun trainer
mikrokontroler.