RANCANG BANGUN TESTER IC DIGITAL SEBAGAI ALAT UJI DAN ALAT BANTU DI LABORATORIUM JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA Rio Andriyono S1 Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya E-mail: rio_andriyono@yahoo.com Nur Kholis Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya E-mail: kholisunesa@yahoo.com Abstrak Di dalam perkuliahan di Teknik Elektro banyak melakukan praktikum, salah satunya mahasiswa mempelajari Elektronika Digital dengan IC Digital sebagai bahan praktikumnya. Karena seringnya melakukan praktikum maka kita tidak tahu IC Digital tersebut dalam kondisi baik ataupun rusak. Serta di laboratorium belum terdapat alat uji dan alat bantu di laboratorium untuk pengecekan tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) Mengetahui kinerja hasil pengecekan IC Digital untuk alat uji dan alat bantu di laboratorium sehingga didapat komponen IC Digital yang baik ataupun rusak, (2) Mengetahui kelayakan melalui validasi dari beberapa ahli sehingga Tester IC Digital ini dapat digunakan sebagai alat uji dan alat bantu di laboratorium, (3) Mengetahui respon mahasiswa terhadap penggunaan Tester IC Digital untuk alat uji dan alat bantu di laboratorium. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah R&D (Research and Development). Uji kelayakan dilakukan dengan mengetahui hasil dari validasi dari dosen sesuai pakar di bidangnya dan mengetahui respon mahasiswa terhadap penggunaan Tester IC Digital. Analisis yang digunakan untuk mengetahui hasil kelayakan menggunakan analisis rating dengan 4 kriteria yaitu tidak layak, cukup layak, layak, dan sangat layak. Dari hasil penelitian diperoleh: (1) Alat Tester IC Digital selama ujicoba kinerja alat untuk alat uji dan alat bantu di laboratorium dengan pemilihan IC Digital sebagai sampel sudah berjalan sangat baik dan sesuai yang diharapkan, (2) Tester IC Digital yang dikembangkan sudah sangat layak digunakan untuk alat uji dan alat bantu laboratorium dengan rating validasi alat Tester IC Digital sebesar 88,89%, (3) Respon mahasiswa terhadap alat Tester IC Digital yang telah dibuat dan yang diujicoba secara keseluruhan sangat baik dengan skor respon sebesar 85,63% maka telah memenuhi untuk alat bantu atau alat penunjang untuk praktikum serta untuk alat uji dan alat bantu laboratorium. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa alat Tester IC Digital layak digunakan dengan memiliki kriteria sangat layak dan sangat baik digunakan sebagai alat uji dan alat bantu di laboratorium. Kata kunci: prototipe, tester, IC digital, laboratorium, alat. Abstract In the class of Electrical Engineering, we do many research, one of them are studying Digital Electronics with Digital IC as a research material. Because we often do research so we don t know the Digital IC in a good or bad condition. As well as laboratory don t have any equipment tester and tools for checking it. The purpose of this study is: (1) Determine the result performance of Digital IC for test equipment and tools in the laboratory in order to get a good or bad Digital IC condition. (2) Determine the feasibility through the validation of some experts that the Digital IC Tester can be used as a test equipment and tools in the laboratory, (3) Knowing the student response to the use of Digital IC Tester for test equipment and tools in the laboratory. The method used in this study is the R&D (Research and Development). Feasibility test is done by knowing the results of the validation of the appropriate lecturers which experts in their field and know the student response to the use of Digital IC Tester. The analysis used to determine the feasibility which use the results of the rating analysis with 4 criteria are not feasible, feasible, viable, and very decent. The result showed: (1) Digital IC Tester Tool during the performance testing tools for test equipment and tools in the laboratory with sample selection as a Digital IC has been running very well and as expected, (2) Digital IC Tester already very decent developed for use for test equipment and laboratory tools with ratings of Digital IC Tester tool validation of 88.89%, (3) The student's response to the Digital IC Tester tool that has been created and tested very good overall response with a score of 85,63% then has fulfilled for tools or tool support for practical as well as for test equipment and laboratory tools. Thus, it can be concluded that deserves Digital IC Tester tool used to have a very decent and very good criteria are used as test equipment and tools in the laboratory. Keywords: prototype, tester, digital IC, laboratory, tools. 61
Jurnal Pendidikan Teknik Elektro, Volume 03 Nomor 02 Tahun 2014, 61 65 PENDAHULUAN Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini berpengaruh pula dalam bidang instrumentasi dan kontrol yang sudah berkomputasi digital. Sistem dari kontrol ini mulai dari sistem yang simpel sampai ke sistem yang kompleks, dasar dari sistem ini yaitu berupa teknik digital yang terdiri dari gerbang-gerbang logika yang perkembangannya sekarang sudah tersusun menjadi satu dalam bentuk IntergratedCircuit (IC). Sebagai penyelenggara pendidikan terutama di tingkat perguruan tinggi atau universitas. Menurut (PP RI No.17 Tahun 2010 Pasal 26 Ayat 4) yang menyatakan universitas adalah perguruan tinggi yang menyelenggarakan pendidikan akademik dan atau pendidikan vokasi dalam sejumlah ilmu pengetahuan, teknologi, dan atau seni. Disini peran perguruan tinggi untuk mengembangkan ilmu pengetahuan didalam perkuliahan untuk diterapkan. Untuk mewujudkan hal tersebut penyelenggara wajib menyediakan alat bantu sebagai sarana penunjang dalam perkuliahan. Menurut (Hamalik, 1999 : 51) alat bantu merupakan semua alat yang dapat digunakan untuk membantu peserta didik melakukan perbuatan belajar, sehingga kegiatan belajar menjadi lebih efisien dan efektif. Dengan adanya alat bantu diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam berkreasi dalam melakukan eksperimen dan praktikum, sehingga terciptanya wawasan dan kompetensi mahasiswa sehingga kelak dapat berguna untuk diterapkan di masyarakat maupun instansi. Di dalam perkuliahan yang ada di Universitas khususnya Jurusan Teknik Elektro banyak melakukan eksperimen dan praktikum, salah satunya mahasiswa nantinya pasti akan mempelajari dasar-dasar elektronika digital. Di dalam mempelajari dasar-dasar teknik digital tersebut nantinya mahasiswa akan mempelajari macammacam elektronika digital yang ada pada suatu IC Digital baik secara teori maupun praktikum. Ketika praktikum pastinya dibutuhkan komponen yang baik untuk dilakukan ujicoba praktikum, kondisi IC Digital yang kurang baik tidak akan terlihat saat melakukan praktikum, sehingga kegiatan perkuliahan akan terganggu dan tidak sesuai dengan hasil praktikum yang diharapkan karena kendala komponen yang kurang baik tersebut. Untuk mengetahui IC tersebut dalam kondisi baik ataupun rusak dapat di ketahui dengan cara pengecekan IC. Dalam pengecekan IC masih sangat kesulitan jika dilakukan oleh para pemula, sehingga diperlukan suatu alat cek IC Digital untuk mengecek IC Digital tersebut dalam kondisi baik ataupun rusak. Di Laboratorium Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya belum adanya alat untuk pengecekan IC Digital tersebut menjadi terkendala untuk mengetahui kondisi IC tersebut, sehingga dalam kegiatan praktikum akan terhambat dengan adanya IC Digital yang kurang baik. Untuk itulah dibutuhkan sebuah alat uji dan alat bantu untuk mengecek IC Digital tersebut dalam kondisi baik ataupun rusak. Perlu di ketahui bahwa alat cek IC Digital yang ada di pasaran yang sudah ada relatif cukup lengkap untuk mengecek hampir seluruh IC Digital dan dikarenakan spesifikasi inilah membuat alat tester yang sudah ada relatif lebih mahal, berdasarkan observasi awal di Laboratorium Jurusan Teknik Elektro, IC Digital yang sering di pakai untuk praktikum tersusun dari beberapa Modul Praktikum atau Trainer. Menurut (Modul RS-A03 Rangkaian Logika #1) dan (Modul RS-A03 Rangkaian Logika #2) sebagian menggunakan IC yang umum digunakan, untuk itu di buatlah Tester IC Digital dengan memperhitungkan IC yang umum digunakan di sebagian Modul Praktikum atau Trainer diharapkan lebih efisien dan relatif lebih terjangkau untuk sebagai alat uji dan alat bantu di laboratorium. Berdasarkan uraian tersebut, maka di buatlah skripsi yang berjudul Rancang Bangun Tester IC Digital Sebagai Alat Uji dan Alat Bantu di Laboratorium Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya ini bermanfaat sebagai salah satu alat uji dan alat bantu untuk membantu mahasiswa dalam berkreasi dalam melakukan eksperimen dan praktikum. Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan diatas, maka diambil rumusan masalah sebagai berikut: (1) Bagaimana kinerja hasil pengecekan Tester IC Digital untuk alat uji dan alat bantu di laboratorium sehingga didapat komponen IC Digital yang baik ataupun rusak. (2) Apakah Tester IC Digital layak digunakan sebagai alat uji dan alat bantu di laboratorium. (3) Bagaimana respon mahasiswa terhadap penggunaan Tester IC Digital untuk alat uji dan alat bantu di laboratorium. Agar penelitian ini mendapatkan hasil yang diharapkan, maka perlu adanya batasan masalah sebagai berikut: (1) Jenis Mikrokontroler yang digunakan adalah Mikrokontroler tipe ATMega32 untuk pengolah data rangkaian. (2) Tester IC Digital ini lebih ditujukan untuk pelengkap atau pendukung praktikum-praktikum elektronika digital di Laboratorium Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya. (3) IC Digital yang akan dipilih untuk diuji berdasarkan Modul Praktikum di laboratorium adalah IC Digital jenis TTL terdiri dari Gerbang Logika = 7400, 7402, 7404, 7408, 62
7432, 7486, 74266; Flip-Flop = 7473; Counter =74191, 74393; Register = 74164. Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai berikut: (1) Pengembangan Tester IC Digital ini dapat menjadi salah satu acuan untuk mengembangkan teknologi dengan memperhitungkan tingkat IC yang umum digunakan sehingga diharapkan lebih efisien dan relatif lebih terjangkau untuk sebagai alat uji dan alat bantu di laboratorium. (2) Manfaat bagi Universitas sebagai salah satu alat uji dan alat bantu sebagai sarana penunjang dalam perkuliahan, untuk membantu mahasiswa dalam berkreasi dalam melakukan eksperimen dan praktikum. (3) Dengan adanya alat Tester IC Digital ini diharapkan dapat mengetahui kondisi IC Digital yang baik ataupun r usak, sehingga dapat meminimalisir kasus permasalahan yang timbul dan kegiatan praktikum bisa berjalan dengan lancar. Integrated Circuit (IC) atau Sirkuit Terpadu adalah komponen yang terdiri dari resistor, transistor, dan lainlain dalam satu kemasan yang terpadu. IC merupakan komponen utama pada peralatan elektronika saat ini. Dalam satu kemasan IC terdapat beberapa macam fungsi digital salah satunya melakukan berbagai macam fungsi logika seperti AND, NAND, OR, NOR, XOR serta beberapa fungsi digital lainnya, maka disebut juga dengan IC Digital karena terdiri dari fungsi digital tersebut. IC Digital yang umum dijumpai biasanya dari jenis TTL (Transistor-Transistor Logic) merupakan terdiri fungsi digital dan transistor-transistor BJT. Meskipun namanya TTL, namun tidak hanya tersusun dari transistor saja, namun ada komponen-komponen pendukung di dalamnya, yaitu resistor dan PN-junction diode. Fungsi digital dari IC Digital TTL ini banyak dipakai dalam perancangan IC-IC digital dalam level LSI. Jenis Gerbang-gerbang logika pada family TTL pada umumnya dibagi menjadi 2 jenis yaitu tipe 74 dan tipe 54. Kedua jenis ini identik, yang membedakan hanya range suhu kerjanya. Seri 74 memiliki suhu kerja 0 sampai 70 C, sedangkan seri 54 memiliki suhu kerja antara -55 C sampai +125 C. Penamaan sebuah IC digital gerbang logika TTL didasarkan pada: (1) Kode pabrikan pembuatan IC. (2) Seri TTL (74 / 54). (3) Kode sub-family. (4) Kode nomor jenis gerbang logika. Gambar 1. Contoh Penamaan sebuah IC Digital (Sumber : Hadha Afrisal, 2011) Dari masing-masing subfamily dihasilkan gerbanggerbang logika, sehingga tiap-tiap sub-family memiliki versi gerbang logika masing-masing. Gerbang logika merupakan dasar pembentuk sistem digital. Gerbang logika beroperasi pada bilangan biner 1 dan 0. Gerbang logika digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik dengan sistem digital. Berkaitan dengan tegangan yang digunakan maka tegangan tinggi berarti 1 dan tegangan rendah adalah 0. METODE Pada penelitian ini menggunakan metode penelitian R&D (research and development). Penelitian ini menghasilkan produk prototipe alat Tester IC Digital serta melakukan penelitian yang digunakan untuk mencari hasil dari validasi dosen atau pihak yang terkait terhadap produk yang dihasilkan. Berikut langkahlangkah R&D yang digunakan dan telah dimodifikasi Gambar 2. Langkah-langkah penelitian yang dilakukan Subyek penelitian ini adalah mahasiswa terhadap penggunaan Tester IC Digital untuk alat uji dan alat bantu Laboratorium Elektronika Analog dan Digital di Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya. Tempat penelitian adalah lokasi yang digunakan sebagai tempat mengadakan serangkaian penelitian. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya khususnya di Laboratorium Analog dan Digital. Waktu penelitian merupakan waktu yang digunakan selama proses kegiatan penelitian berlangsung. Waktu penelitian yang dilaksanakan pada Semester Genap Tahun Ajaran 2013 2014. Instrumen yang digunakan dalam penelitian adalah: (1) Lembar Observasi Ujicoba Produk terdiri dari beberapa aspek yang diamati, yaitu jenis IC, masukkan keypad tampilan LCD dan tabel kebenaran. (2) Lembar Validasi Alat digunakan untuk mengumpulkan data penilaian dosen dan ahli pada bidangnya. (3) Lembar Observasi Ujicoba Pemakaian digunakan untuk mengumpulkan data dalam kondisi nyata untuk ruang lingkup yang lebih luas dengan subjek mahasiswa sebagai uji coba pemakaian alat Analisis data digunakan untuk mengetahui kelayakan suatu metode dalam suatu penelitian. Penelitian ini menggunakan teknik analisis deskriptif kualitatif yang berarti menggambarkan kenyataan atau 63
Jurnal Pendidikan Teknik Elektro, Volume 03 Nomor 02 Tahun 2014, 61 65 fakta sesuai dengan data yang diperoleh dengan tujuan untuk mengetahui hasil kelayakan terhadap alat bantu dan alat uji yang dihasilkan dari penelitian ini. Analisis data ini terdiri dari validator / respon mahasiswa, keseluruhan metode analisis dari validator / respon mahasiswa hampir sama. Tabel 1. Ukuran Penilaian Beserta Bobot Nilai Validasi / Respon Mahasiswa PENELITIAN PENELITIAN BOBOT KUALITATIF KUANTITATIF NILAI Sangat Layak / Sangat Baik 76 100 4 Layak / Baik 51 75 3 Cukup Layak / Cukup Baik 26 50 2 Tidak Layak / Cukup Baik 0 25 1 (Sumber : Riduwan, 2009:40) HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil rancangan dan pengujian berdasarkan jenis IC Digital dengan tampilan LCD sudah sesuai dengan tabel kebenaran IC Digital tersebut, pengisian ujicoba dengan menggunakan lembar Instrumen Lembar Ujicoba Produk dilakukan Laboratorium Analog dan Digital dengan dipilih beberapa IC Digital sebagai sampel, selama ujicoba kinerja alat sudah berjalan sangat baik dan sesuai yang diharapkan. Hasil pengujian ini kemudian di validasi oleh para validator di bidang ahli terkait untuk mengetahui kelayakan alat Tester IC Digital ini sebagai alat uji dan alat bantu di Laboratorium. Gambar 4. Hasil Validasi Alat Hasil ujicoba pemakaian alat dilihat 10 pertanyaan yang telah diujicoba ke mahasiswa. Untuk keseluruhan pertanyaan yang sudah di ujicoba ke mahasiswa pada alat Tester IC Digital yang telah di buat dikategorikan sangat baik dengan hasil skor respon 85,63%. Berdasarkan rating tersebut alat Tester IC Digital yang telah dibuat dan yang diujicoba maka sangat baik digunakan dan telah memenuhi untuk alat bantu atau alat penunjang untuk praktikum serta untuk alat uji dan alat bantu Laboratorium Elektronika Analog dan Digital di Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya. Gambar 5. Hasil Ujicoba Pemakaian Alat Gambar 3. Hasil Rancangan Akhir Alat Tester IC Digital Hasil validasi alat dengan rincian beberapa aspek yaitu : 1) Desain Alat, 2) Daya Kerja Alat, 3) Hasil dari alat Tester IC Digital. Untuk keseluruhan aspek pada alat Tester IC Digital yang telah di buat dikategorikan sangat layak dengan hasil rating 88,89%. Berdasarkan rating tersebut maka alat Tester IC Digital sangat layak digunakan untuk alat uji dan alat bantu Laboratorium Elektronika Analog dan Digital di Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya. PENUTUP Simpulan Berdasarkan hasil analisis data penelitian dan pembahasan, maka simpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: (1) Alat Tester IC Digital selama ujicoba kinerja alat untuk alat uji dan alat bantu di laboratorium dengan pemilihan IC Digital sebagai sampel sudah berjalan sangat baik dan sesuai yang diharapkan. (2) Tester IC Digital yang dikembangkan sangat layak digunakan untuk alat uji dan alat bantu laboratorium dengan rating validasi alat Tester IC Digital sebesar 88,89%. (3) Respon mahasiswa terhadap alat Tester IC Digital yang telah dibuat dan yang diujicoba secara keseluruhan sangat baik dengan skor respon sebesar 85,63% maka telah memenuhi untuk alat bantu atau alat penunjang untuk praktikum serta untuk alat uji dan alat bantu laboratorium. 64
Saran Berdasarkan hasil analisis data dan simpulan, maka peneliti memberikan saran untuk perbaikan pada penelitian yang akan datang antara lain: (1) Alat Tester IC Digital ini masih bersifat Prototipe maka dari itu alat Tester IC Digital belum bisa di produksi masal. (2) Untuk pengembangan selanjutnya sebaiknya merubah Prototipe yang hanya menguji sampel 11 IC Digital, lebih di lengkapi dan di tambah semua IC Digital yang ada di laboratorium maupun yang ada di pasaran dengan cara menambah listing program mikrokontroler dari beberapa input dan beberapa jenis IC Digital. Supaya lebih praktis untuk pengujian IC maka pada soket IC diubah menjadi hanya satu soket IC. DAFTAR PUSTAKA Afrisal, Hadha. 2011. Transistor-Transistor Logic (TTL). Yogyakarta: Tidak Diterbitkan. Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman mikrokontroler AVR ATMega16 menggunakan bahasa C (CodeVisionAVR ). Bandung: Informatika Budiharto.Widodo. 2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex Media Komputindo Endang dkk. 2005. Menguasai Elektronika Digital & Komputer. Yogyakarta: DPSMK Dirjen Mendikdasmen Depdiknas. Rahardjo, Budi. 2005. Pengantar Metoda Formal. Bandung: Tidak Diterbitkan. Riduwan. 2010. Dasar dasar Statistika. Bandung : Alfabeta Sugiyono. 2010. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung : Alfabeta. Undang-undang PP RI No. 17 Tahun 2010. Tentang Pengelolaan dan Penyelenggraan Pendidikan. 65