Educational Kit: Trainer (Multi Gerbang) Berbasis Arduino Mega 2560

Transkripsi

1 Educational Kit: Trainer (Multi Gerbang) Berbasis Arduino Mega 2560 Adnan Subkhan #1, Fatchul Arifin *2 # 2 Pendidikan Teknik Elektronika, Fakultas Teknik, Univeristas Negeri Yogyakarta, Kampus UNY, Karangmalang Yogyakarta 1 adnan.subkhan@student.uny.ac.id 2fatchul@uny.ac.id Abstrak Selama ini pelaksanaan praktik gerbang logika di beberapa sekolah dan perguruan tinggi dirasa kurang efektif, karena harus mengganti ganti IC secara manual. Paper ini menyajikan rancang bangun Educational Kit: Trainer Multi Gerbang Logika Berbasis Arduino Mega Trainer ini terdiri dari 3 bagian hardhare: blok IC, LCD 16x2 untuk menampilkan gerbang logika yang diinginkan dan seri IC yang dpilih, serta tombol atau switch untuk memilih gerbang dan seri IC yang akan digunakan. Perancangan trainer ini dibuat semirip mungkin dengan datasheet IC gerbang logika agar memudahkan belajar pada keadaan aslinya. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa trainer dapat bekerja dengan baik sebagaimana yang diharapkan. Kata kunci Educational kit, Multi gerbang logika, Arduino mega I. PENDAHULUAN Prestasi belajar anak didik dipengaruhi oleh berbagai macam faktor. Salah satu faktor yang mempunyai pengaruh cukup besar dalam pencapaian hasil belajar adalah media pembelajaran yang digunakan saat proses belajar mengajar. Proses pembelajaran secara prinsip adalah suatu proses komunikasi, yakni proses penyampaian pesan yang diciptakan melalui suatu kegiatan penyampaian dan tukar menukar pesan atau informasi oleh guru dengan peserta didik. Pesan atau informasi yang disampaikan dapat berupa pengetahuan, keahlian, keterampilan, ide maupun pengalaman. Proses pembelajaran membutuhkan media, ehingga muncul istilah media pembelajaran. Perkembangan teknologi yang cukup pesat memberikan dampak pada perkembangan media pembelajaran. Aplikasi seperti media dalam bidang pendidikan melahirkan banyak terobosan baru dalam meningkatkan efisiensi dan efektivitas proses pembelajaran. Peluang tersebut dimanfaatkan oleh masyarakat pendidikan dengan mengembangkan berbagai media pembelajaran. Salah satu upaya untuk mendukung proses pembelajaran yang menarik, yaitu dengan melakukan inovasi pembelajaran. Inovasi ini harus mampu memberikan peningkatan agar materi pembelajaran yang disampaikan mampu diserap dan dimengerti dengan mudah oleh peserta didik. Perkembangan informasi dan teknologi, merupakan salah satu pendukung untuk mengembangkan inovasi pembelajaran khususnya pada media pembelajaran. Pemanfaatan informasi dan teknologi tersebut bisa diupayakan untuk membuat sebuah media pembelajaran yang bisa membuat siswa dapat secara aktif melakukan proses pembelajaran, dimana peran siswa tidak hanya sebagai penerima, tetapi juga secara aktif mendapatkan pengalaman belajar bermakna. Berdasarkan hasil pengamatan penulis, penggunaan media pembelajaran berupa trainer gerbang logika yang biasa dipakai peserta didik saat belajar teknik digital, masih mengalami keterbatasan, sehingga masih perlu dioptimalkan agar peserta didik memiliki pemahaman yang kuat. Paper ini bermaksud memaparkan media pembelajaran yang telah dikembangkan oleh penulis sehingga akan dapat membantu pembelajaran elektronika dasar, pada kompetensi dasar membangun macam-macam rangkaian dasar logika yang mampu memberikan gambaran, keterampilan dan pengetahuan, sehingga standar kompetensi tersebut terpenuhi. Media pembelajaran yang dikembangkan terdiri dari blok IC (Integrated Circuit) yang terintegrasi oleh mikrokontroler Arduino Mega 2560 sehingga dapat difungsikan sebagai sistem kontrol untuk berbagai seri gerbang logika. II. METODE PENELITIAN Metode yang digunakan dalam pembuatan Trainer Gerbang Logika Berbasis Arduino Mega 2560 ini adalah Analysis Design Development - Implementation Evaluation (ADDIE) yang pada tahun 1990-an dikembangkan oleh Reiser dan Mollenda. ADDIE ini menjadi pedoman dalam membangun perangkat hardware dan sotfware secara efektif, dinamis. Proses ini dianggap berurutan tetapi juga interaktif, di mana hasil evaluasi setiap tahap dapat membawa pengembangan alat ke tahap sebelumnya. Hasil akhir dari satu tahap merupakan produk awal bagi tahap selanjutnya (Pargito, 2010:46). 73

2 Gambar 1. Metode ADDIE (Dick and Carey, 2013) Penulis menggunakan metode ini karena pencerminan kepraktisan rekayasa, yang membuat kualitas sistem tetap terjaga karena pengembangannya yang terstruktur dan terawasi. Disisi lain model ini merupakan jenis model yang bersifat dokumen lengkap, sehingga proses pemeliharaan dapat dilakukan dengan mudah. III. PENGEMBANGAN SISTEM 1. Tahap Analisis Analisa merupakan tahap awal yang digunakan sebelum mendesain sebuah alat. Dalam pembuatan alat ini, analisis yang dilakukan adalah mencari referensi dan studi literatur tentang materi gerbang logika, trainer gerbang logika yang ada pada saat ini. Kemudian pembuatan program Arduino Mega 2560 dengan prinsip gerbang logika dan analisis bahanbahan yang dibutuhkan dalam proses pembuatan alat. 2. Tahap Desain Desain merupakan tahap setelah proses analisis dimana tahap ini adalah tindak lanjut atau kegiatan inti dari langkah analisis. Desain disusun dengan mempelajari masalah, kemudian mencari solusi melalui identifikasi dari tahap analisis kebutuhan pada proses sebelumnya. Dalam pelaksanaan kegiatan ini, penerapan tahap desain dimulai dengan desain blok sistem kerja alat, skematik rangkaian elektronik, desain flowchart alur kinerja, desain flowchart progam, desain program, desain logo, cover box dan desain prototype atau casing. Berikut desain rangkaian dan desain flowchart program pada Trainer Multi Gerbang Logika Berbasis Arduino Mega Gambar 3. Flowchart Alur Program Pilihn IC 1 Gambar 2. Skematik Rangkaian Gambar 4. Flowchart Alur Program Pilihan IC 2 74

3 Gambar 5. Flowchart Alur Program Pilihan IC 3 Gambar 7. Flowchart Alur Program Pilihan Seri IC 2 Gambar 6. Flowchart Alur Program pilihan Seri IC 1 Gambar 8. Flowchart Alur Program Pilihan Seri IC 75

4 Gambar 9. Desain Casing Trainer gerbang logika yang digunakan dapat dilihat di LCD trainer. Pengujian yaitu proses untuk melihat apakah sistem yang sedang dibangun berhasil, sesuai dengan harapan awal atau tidak. Tahap evaluasi bisa terjadi pada setiap empat tahapan di atas yaitu pada tahap analisis, desain, pengembangan dan implementasi, hal ini dilakukan agar setiap tahap dapat terus terpantau dengan baik dan menghasilkan produk/sistem dengan kualitas yang baik. Evaluasi yang terjadi pada setiap empat tahapan di atas dinamakan evaluasi formatif, yaitu suatu sistem evaluasi/pengujian dengan tujuan untuk merevisi sistem agar dihasilkan produk/sistem yang sangat optimal dan baik. Proses pengujian yang dilakukan peneliti pada trainer ini adalah menguji semua fungsi seri IC yang tersedia pada trainer. Salah satu contoh cara pengujian yang dilakukan dapat dilihat pada gambar 11. Tabel I adalah hasil pengujian Trainer Multi Gerbang Logika Berbasis Arduino Mega Gambar 10. Desain Cover Box Trainer IV. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Dalam Tahap Implementasi, desain sistem baik hardware maupun software yang telah dihasilkan pada tahap sebelumnya akan diimplementasikan secara riil. Hardware dan software akan diinterintegrasi menjadi sebuah prototype atau sebuah alat yang siap untuk di diuji cobakan. Uji coba dilakukan dengan mencoba fungsi gerbang ogika yang ada pada trainer. Semua informasi Gambar 11. Pengujian Gerbang AND Seri 7408 TABEL I TABEL PEMBACAAN DATA PENGUJIAN GERBANG PADA TRAINER No. Seri IC Nama Gerbang Kaki A Kaki B Kaki Y Keterangan AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND sesuai denagn gerbang AND OR sesuai denagn gerbang OR 76

5 No. Seri IC Nama Gerbang Kaki A Kaki B Kaki Y Keterangan sesuai denagn gerbang OR sesuai denagn gerbang OR sesuai denagn gerbang OR NOT 1 2 sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT NOT 1 2 sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT NOT 1 2 sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT sesuai denagn gerbang NOT NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND sesuai denagn gerbang NAND NOR sesuai denagn gerbang NOR sesuai denagn gerbang NOR sesuai denagn gerbang NOR sesuai denagn gerbang NOR NOR sesuai denagn gerbang NOR sesuai denagn gerbang NOR sesuai denagn gerbang NOR sesuai denagn gerbang NOR X-OR sesuai denagn gerbang X-OR sesuai denagn gerbang X-OR sesuai denagn gerbang X-OR sesuai denagn gerbang X-OR X-OR sesuai denagn gerbang X-OR 77

6 No. Seri IC Nama Gerbang Kaki A Kaki B Kaki Y Keterangan sesuai denagn gerbang X-OR sesuai denagn gerbang X-OR sesuai denagn gerbang X-OR X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR sesuai denagn gerbang X-NOR Dari data diatas membuktika bahwa trainer yang dirancang dan dibangun telah sesuai dengan trainer yang sudah ada maupun dengan datasheet IC yang digunakan dipasaran. [7] (diakses pada 3 Juni 2017). [8] (diakses pada 3 Juni 2017 IV. KESIMPULAN Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan trainer yang kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Pembuatan Trainer Gerbang Logika berbasis Arduino Mega 2560 telah berhasil dan sesuai dengan datasheet gerbang logika yang biasa digunakan. Trainer terdiri dari LCD, 3 blok IC yang berfungsi sebagai IC gerbang logika, dan tombol pengaturan trainer. Trainer Gerbang Logika Berbasis Arduino Mega 2560 dibuat dalam bentuk box berukuran 280mm x 170mm x 60mm. Unjuk kerja Trainer Gerbang Logika Berbasis Arduino Mega 2560 sudah sesuai dengan tujuan sebagai media pembelajaran Elektronika Dasar. Fungsi blok IC telah sesuai dengan IC gerbang logika pada umumnya dan tombol berfungsi baik kemudian dapat ditampilkan di LCD sesuai harapan dengan tingkat keberhasilan 100%. REFERENSI [1] Sudjana, N. dan Rivai, A. (1990). Media Pengajaran. Bandung: C.V. Sinar Baru Bandung [2] Slameto. (2003). Belajar dan Faktor-faktor yang Mempengaruhinya. Jakarta: PT Rineka Cipta. [3] Anderson, R. H. (1994). Pemilihan dan Pengembangan Media untuk Pembelajaran. Jakarta: PT Raja Grafindo Perkasa. [4] Budi Rahayu, Dwi Media Pembelajaran Trainer Elektronika Dasar Untuk Mata Pelajaran Elektronika Dasar. Yogyakarta : eprints.uny. Diakses pada tanggal 6 Juni 2017 [5] Zaini, Muhammad Pengembangan Trainer Resistor Dalam Rangkaian Arus Searah Pada Mata Pelajaran Teknik Listrik Menggunakan Labview 2016 Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno Di Kelas X Teknik Audio Video SMK Negeri 2 Yogyakarta. Yogyakarta : eprints.uny. Diakses pada tanggal 21 Mei [6] (diakses pada 3 Juni 2017) 78